Роботу розширення частини повітря, що переробляється в повітрянорозділювальних установках (ПРУ) середньої продуктивності можна корисно перетворювати в додаткову холодопродуктивність в детандер-компресорному агрегаті (ДКА) спеціальної конструкції. Такі ДКА необхідно створювати на базі турборедукторів, за допомогою яких вдається забезпечувати найбільш прийнятні числа обертів валів компресорних ступенів (КС). Одночасно з цим для вдосконалення ПРУ в них доцільно застосовувати двоступеневе розширення повітря. Це обумовлює застосування в ПРУ трьохвальний ДКА, в якому на окремих валах розташовані детандерні ступені ДС1 і ДС2, пов’язані механічно з валом КС. Виконана режимна і конструктивна оптимізація ПРУ та входячого до її складу трьохвального ДКА. Варіюванням проміжного тиску P13 (тиску кінця процесу розширення в детандерній ступені високого тиску ДС1) встановлено, що при P13 дорiвнює 1,9 або 1,7 МПа число обертів валів ДС1 і ДС2 порівнюються nДС1=nДС2 і приймають в залежності від наявності або відсутності попереднього охолодження значення: 92580 або 86500 хвил. –1, вiдповiдно. Рівність частот обертання валів ДС1 та ДС2 дозволяє замість трьохвалього використовувати двохвальний ДКА, в якому дві детандерні ступені розміщуються на одному валу, так як їх ефективності виявляються близькими. Аналіз показує, що конструкція ДКА з трьома валами хоча і дещо складніше, але її простіше реалізувати на відміну від двохвальної конструкції зі ступенями ДС1 та ДС2 на одному загальному валу. Простішим стає і трьохвальний турборедуктор при рівності частот обертання валів ДС1 і ДС2.