空分设备在不同的生产工况下,或在不同的季节,所要求的制冷量也不同。配制容量不同的几台膨胀机,可以适应不同的制冷量要求,以保持膨胀机在高效率(设计工况)下工作。通常每台容量相差10%左右。例如6000m3/h制氧机配置的3台膨胀机容量分别为7000、8000、9000m3/h。它们的外形尺寸却完全相同。只是导流器的喷嘴高度不同,分别为7.7、8.8和9.9mm。也就是说,增加喷嘴高度,膨胀量就可增加。
对同一台空分设备配置的膨胀机来说,设计的进出口温度、压力和转速也相同,因此,设计的喷嘴出口速度是一样的。膨胀量的大小只取决于喷嘴出口截面积的大小。当导流器的直径不变时,只要增加喷嘴的高度即可增加流通截面积,使膨胀量增加。
由于设计的喷嘴高度均很小,稍稍改变喷嘴高度即可满足膨胀量变动10%的要求。而工作轮叶片的高度要比喷嘴高度大得多,因此,不同的喷嘴高度不会影响到叶轮的进气。所以只要单纯改变喷嘴高度,不必改动其他部件即可改变膨胀量,而从膨胀机外形上看不出任何差别。