空气分离大型设备的膨胀和节流都是制冷的需要，又分别起不同作用。
制冷量主要靠膨胀机产生的是低压空分设备，气体通过膨胀机作外功膨胀，要消耗内部能量，温降效果比节流要大得多，膨胀机膨胀的温降在进口温度越高时，效果越大。但是，膨胀机内不允许出现液体，以免损坏叶片。
对于中压空分设备，低温空气进入下塔，采用节流膨胀，以保证进塔空气有一定的含湿。对低温液体的膨胀来说，液体节流的能量损失小，膨胀机膨胀与节流膨胀的效果已无显著差别，而节流阀的结构和操作比膨胀机要简单得多，因此，下塔的液体膨胀到上塔时均采用节流膨胀。
因此，空气分离大型设备的膨胀和节流制冷，互相配合使用，以满足制冷量的要求。制冷量的调节是通过调节膨胀机的制冷量来实现的；空分塔内的较低温度(-193℃)则是靠液体节流达到的。
