空气分离设备就是将空气液化、精馏、最终分离成为氧、氮和其他有用气体的气体分离设备，简称空分设备。它的最低工作温度为77K。直至19世纪末空气仍被称为“永久气体”，后来人们发现在深低温下空气也能液化，并因氧、氮沸点不同，可以从液化空气中分离出氧气和氮气。第一台商品化的制氧机于1903年制成，它最初只是用于金属的气焊和切割。30年代末，氮肥工业需要氮气，制氧机发展到能同时生产氧气和氮气，改称空气分离设备。
空气分离设备是由多种机械和设备组成的成套设备，常按空气压力来分类。常用的有高压、中压和低压3种，选择设备类型时应考虑产品种类、容量和纯度的要求，以及电耗、安全连续运转周期等因素。
低压设备由于电耗低、连续运转周期长、经济效益高，被广泛采用。低压空气分离设备整个设备由空气压缩系统、杂质净化和换热系统、制冷系统和液化精馏 4个主要系统组成。相应的机械设备有空气透平压缩机、空气冷却塔、透平膨胀机和分馏塔等。
透平膨胀机是空气分离设备及天然气（石油气）液化分离设备和低温粉碎设备等获取冷量所必需的关键部机，是保证整套设备稳定运行的心脏。
透平膨胀机裸冷试验前应符合的要求：
一、制动风机阀门应处于全开位置。
二、加注润滑油的规格、性能和数量，应符合设备技术文件的规定。
三、润滑系统和冷却系统应清洗洁净并畅通。
四、接通密封气体，压力应符合设备技术文件的规定。
五、电机的转向应符合膨胀机的转向。
六、安全装置应准确、可靠。
七、运动部件和导流叶片的调节机构应灵活，无阻滞现象。
八、仪表和电气装置的调整应正确。
