Работу расширения части перерабатываемого воздуха в воздухоразделительных установках (ВРУ) средней производительности можно полезно преобразовать в дополнительную холодопроизводительность в детандер-компрессорном агрегате (ДКА) специальной конструкции. Такие ДКА необходимо создавать на базе турборедукторов, с помощью которых удается обеспечивать наиболее приемлемые числа оборотов валов компрессорных ступеней (КС). Одновременно с этим для совершенствования ВРУ в них целесообразно применять двухступенчатое расширение воздуха. Это обусловливает применение в ВРУ трехвального ДКА, в котором на отдельных валах расположены детандерные ступени ДС1 и ДС2, связанные механически с валом КС. Выполнена режимная и конструктивная оптимизация ВРУ и входящего в её состав трехвального ДКА. Варьированием промежуточного давления P13 (давления конца процесса расширения в детандерной ступени высокого давления ДС1) установлено, что при P13 равном 1,9 или 1,7 МПа числа оборотов валов ДС1 и ДС2 сравниваются nДС1=nДС2 и принимают в зависимости от наличия или отсутствия предварительного охлаждения значения: 92580 или 86500 мин–1, соответственно. Равенство частот вращения валов ДС1 и ДС2 позволяет вместо трёхвального использовать двухвальный ДКА, в котором две детандерные ступени размещаются на одном валу, так как их эффективности оказываются близкими. Анализ показывает, что конструкция ДКА с тремя валами хотя и несколько сложнее, но её проще реализовать в отличие от двухвальной конструкции со ступенями ДС1 и ДС2 на одном общем валу. Более простым становится и трёхвальный турборедуктор при равенстве частот вращения валов ДС1 и ДС2.