對于螺桿膨脹機的研究最早始于1952年，當時，H．R．Nillsen取得了螺桿膨脹機作為動力機的專利。但此后的二十年內，螺桿膨脹機的研究進展緩慢，發表的文章也不多。直到70年代初能源危機的出現以及地熱能、太陽能及工業余熱的開發和利用受到注意以后，螺桿機作為一種有效的低焓能源動力利用的動力機，才重新得到重視。螺桿膨脹機作為汽液兩相膨脹機的嘗試始于1971年，1973年美國水熱電力公司的R．Sprankle獲得了螺桿膨脹機用于地熱發電的專利。Sprankle用雙螺桿膨脹機膨脹濕蒸汽或者恒壓熱水作為回收功的一種方式，主要回收來自液體或低干度部分的地熱鹽水的功。兩相流體的膨脹又稱為“全流"過程，因此這種方案又稱為全流方案。

 

  1971年至1973年，美國水熱電力公司將兩臺螺桿壓縮機改造為膨脹機，并分別在加利福尼亞Imperial Valley和墨西哥Cerro Prieto進行了現場實驗。20世紀80年代初，在世界能源組織(IEA)的資助下，美國水熱電力公司設計、制造了1MW大型螺桿膨脹機發電機組，并分別在新西蘭、意大利和墨西哥進行了機組的性能及可靠性實驗，膨脹機的最大效率達68％。兩相螺桿機械除了應用在地熱發電廠外，還可以應用于化工廠及用于空調和熱泵系統的大型蒸汽壓縮設備的節流過程，來代替節流閥，通過利用徑流透平和螺桿膨脹機回收功可以達到更高的效率。但國外的實踐表明，這些方案共同的特點是，膨脹效率仍然較低。據有關文獻報道，徑流式透平的絕熱效率是67％，而全流螺桿膨脹機的效率幾乎不到50％，這也是阻礙兩相膨脹機應用發展的一個主要因素。經過多年研究，目前的螺桿膨脹機可以在每級固定容積比3：1下，獲得較大的膨脹比。這樣就允許在體積相當小的機械中有較高的質量流速，因此減小了泄漏損失。在正確設計下，小機器可以達到70％--75％的絕熱效率，在大機械中，如果提供合適的工質，如制冷劑、輕的烴化合物，還可以增加到80％。從技術實用性及設備運行方面分析比較，采用螺桿膨脹機驅動發電機發電，技術特點鮮明、并有同類型汽輪機發電不可比擬的優越性。

 

  與小型汽輪機相比，螺桿膨脹機發電的特點啞嗡1為：

 

  1)螺桿膨脹機除適用于汽液兩相、熱水和飽和蒸汽外，也適用于過熱蒸汽。

 

  2)螺桿機結構簡單，主要部件僅兩根螺桿和外殼，安裝維修容易。

 

  3)機組轉速可調，一般可按被驅動機械的轉速設計，直接驅動，不需要減速器，運轉平穩，振動小，噪聲低。

 

  4)螺桿膨脹機為容積式工作原理動力機，機內流速低，除泄漏損失外，很少有其它損失，機組效率較高，即使蒸汽參數或負荷變動仍能保持高效率。

 

  5)螺桿機除軸承、密封外，無其它磨損件，螺桿轉速不高，機組壽命長，維護費用低，安全可靠性高。