SE458392B - Kylsystem av luftcirkulationstyp, vilket tillfoeres luft fraan en gasturbinmotor - Google Patents

Description

458 392 2 att minska drivenergin som utnyttjas av motorn (och således mo- torns bränsleförbrukning) då luftkonditioneringssystemet bringas att arbeta utan också för att minska den fysiska storleken hos systemet. Jakten på ökad kompakthet i systemet, liksom jakten på ökad verkningsgrad f är viktig då det gäller att_reducera bränsle- kostnader som har samband med systemets drift ävensom då det gäller att möjliggöra användning av systemet i den slutna omgiv- ningen som förekommer vid många gasturbinmotordrivn a farkoster och fordon. såsom kryssningsmissiler, militärflygplan, stridsvagnar och andra land- och luftfordon.

Huvudändamålet med föreliggande uppfinning är således att åstadkomma ett luftkonditioneringssystem av luftc ykeltyp med hög verkningsgrad, varvid nämnda system är drivet av en gasturbinmo- Ett annat ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett dy- likt lnftkonditioneringssystem av luftcykelt het. 1201'- yp med ökad kompakt- De nämnda målen och andra mål som kommer att bli mera up- penbara ur den nu följande detaljbeskrivningen i anslutning till bifogade patentkrav respfl ritningar uppnås av de t enligt uppfin- ftoykeltyp, varvid väsentligen hela det kylda luftflödet som matas t innan nämnda flöde kyls av, ningen angivna luftkonditioneringssystemet av lu ill belastningen, matas tillbaka från belastningen till inloppet till systemets kompressor av s.k. bootstrap-typ, varvid ch belastningen bildar ett högtryckscirkulationssystem med sluten slinga, den därtill anslutna kompressorturbinen o vilket system matas med kylluft som tillförs av en gasturbinmotor och som inji- ceras i den slutna kylslingan mellan belastningen och inloppet till systemkompressorn. Ett sådant arrangemang med sluten slinga möjliggör att kylluften som inmatas i systemet kan användas på nytt upprepade gånger, varför gasturbinmotorn som driver systemet inte behöver tillföra frisk kylluft kontinuerligt till belastning- en såsom har varit fallet vid tidigare kända turbinmotordrivna luftkonditioneringssystem av luftcykeltyp. Detta medför givetvis att systemets verkningsgrad ökas genom att belastningen som sy- stemet utsätter den såsom drivkälla tjänande gasturbinmotorn för kommer att minskas. Vidare innebär detfförhållandet att all kyl- luft recirkuleras från belastningen till systemkompressorn i stället för att utmatas till omgivningen i praktiken att system- slingan "förseglasß varigenom systemet kan arbeta med högre kyl- 458 392 3 tryck än tidigare kända system med öppen slinga. Drift vid dylika högre tryck ökar systemets verkningsgrad ytterligare genom att minska parasitförlusterna som hör samman med systemets fluidum- hanteringsapparatur. De högre arbetstrycken i systemet innebär också att man får högre kyltätheter, varigenom kylning kan utfö- ras med mindre luftvolymer och således mera kompakt apparatur. _Sammankopplingen mellan belastningen och kompressorinloppet med- för också att regenerativ värmeväxling lätt kan ske mellan luft som utmatas från belastningen och turbininloppsluften, vilket medför att systemets verkningsgrad ökar ytterligare därför att man drar mera fullständig fördel av systemets kylningsförmâga.

Systemet enligt föreliggande uppfinning inkluderar också ett sådant organ som en termostat för att avkänna belastningens krav på kylning och för att avge en utgångssignal som är indika- tiv för nämnda krav till ett reglerorgan såsom en ventil som reg- lerar luftflödet genom systemet i beroende därav, varvid utmat- ningen från systemet (och således den inmatade energin till detta) är begränsad av kravet på kylning av belastningen. Denna utgångs- reglerventil i systemet kan vara anbragt i en ledning genom vil- ken kylmedelinmatningsluft matas in i systemet från gasturbinmo- torns kompressorutmatningsdel eller i en ledning som förbikopplar systemets turbin och därvid reglerar mängden luft som kanaliseras genom turbinen. Ytterligare reglering för att minska systemets kylutmatning kan erhållas medelst en reglerventil i en utblås- ningsledning som leder överbord från kompressorns utmatningssida så att mängden luft som cirkulerar i systemet med sluten slinga kan reduceras så mycket som möjligt, nämligen i samband med be- lastningens behov av kylning.

För ökade (och således bättre) arbetstryck i systemet kan matningsluft tillföras till systemets bootstrap-kompressor från gasturbinmotorn medelst en hjälpkompressor som trappar upp luft- trycket från lufttrycket i motorns kompressorutmatningsdel. Hjälp- kompressorn drivs antingen av gasturbinmotorns rotor eller en“ kraftturbin som drivs av luft som läcker från motorns kompressor- utmatningsdel. Huvudsystemets bootstrapkompressor kan, liksom hjälpkompressorn, drivas direkt av gasturbinmotorns rotor, indi- rekt medelst en hydraulisk eller elektrisk kraftöverföring som drivs av gasturbinmotorns rotor eller medelst en kraftturbin som drivs av utmatningsluft från motorns kompressor. Utmatningen från 458 392 4 kraftturbinen regleras genom att man reglerar kompressorutmatnings- luften som tillförs kraftturbinen med antingen en reglerventil el- ler växelvis medelst ett kraftturbininlopp med variabel geometri - som upprättas såsom gensvar på belastningens behov av kylning.

Uppfinningen kommer att beskrivas i detalj i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l är en schematisk representation av en föredragen utföringsform av det enligt uppfinningen angivna luftkonditioneringssystemet av luft- cykeltyp, fig. 2 är en schematisk representation av en första alternativ utföringsform av luftkonditionerin gssystemet av luft- cykeltyp, fig. 3 är en schematisk representation av en andra ut- föringsform av systemet enligt föreliggande uppfinning, fig. 4 är en schematisk representation av en tredje alternativ utförings- form av luftkonditioneringssystemet enligt föreliggande uppfin- rde ut- gt föreliggande ning och fig. 5 är en schematisk representation av en fjä föringsform av luftkonditioneringssystemet enli uppfinning.

Det i fig. l visade luftkonditioneringssystemet av luft- cykeltyp enligt föreliggande uppfinning med den generella beteck- ningen l0 både matas och drivs av en gasturbinmotor 15 och möjlig- gör kylning och, om så erfordras. trycksättning av en belastning . På vanligt sätt innefattar gasturbinmotorn 15 en av en tur- bin 25 driven kompressor 22, varvid rotorerna hos turbinen och kompressorn är sammankopplade medelst en axel 30 på vilken ett koniskt kugghjul 35 är monterat. På allmänt känt sätt sugs luft in i kompressorn där nämnda luft hoppressas under högt tryck, varefter den utmatas från kompressorn vid utmatningsdelen 37 och blandas med bränsle i brännaren 40 där blandningen av luft och bränsle förbränns. Förbränningsprodukterna som avges från brännaren 40 leds i kanaler till turbinen 25 och driver därvid denna för att både ge energi till kompressorn och avge användbar dragkraft_genom utblåsningsmunstycket 45. i Luft från gasturbinmotorns 15 kompressorutmatningsdel 37 t matar luftkonditioneringssystemet 10 genom ledningen 50. i vil- ken en styrventil eller reglerventil 55 är anbragt. Denna till- försel av luft i systemet har vanligen ett tryck inom intervallet från 2069 till 6897 bar. Från kanalen SO leds matarluften genom kanalen 65 till hjälpkompressorn 20 som förkomprimerar kylluften i den slutna slingan och matar ut den förkomprimerade luften till .n 458 392 bootstrap-kompressorn 75 genom ledningen 80. Kompressorn 75 hop- pressar vidare kylluften för utmatning till en värmeväxlare 85 av strålningstyp genom ledningen 90. Det kombinerade tryckförhâllan- det mellan hjälpkompressorn 70 och bootstrap-kompressorn 75 lig- ger vanligen i storleken 3:1 vid systemets arbetspunkt motsvaran- de maximal kylförmåga. Ledningen 95 står i förbindelse med led- ningen 90 nedströms 1 förhållande till kompressorn 75 och inklu- derar en reglerventil eller styrventil 100 däri för att åstadkom- ma den selektiva utblåsningen av tryckluftförrådet överbord såsom gensvar på reducerade krav på kylningen hos belastningen, vilka behöver mindre kyllufttryck i sluten slinga på sätt som kommer att beskrivas mera nedan. Den komprimerade kylluften kyls i värme- växlaren 85 med värmestrålning genom att man där har ett värmeut- växlarbyte med tryckluft med en lämplig värmeväxlare med värme- strålning, såsom svalare omgivande luft. Från värmeväxlaren med värmestrålning leds tryckluften genom ledningen 105 till en rege- nerativ värmeväxlare 110 och sedan genom ledningen 115 till expan- sionsturbinen (kylturbinen) 120, vars rotor är förbunden med ro- torn i bootstrap-kompressorn 75 medelst axeln 125. Vid genomlopp av turbinen 120 bringar tryckluften turbinrotorn (och därigenom rotorn hos kompressorn 75) att rotera, varigenom arbete utövas på denna och en expansion av luften i turbinen åstadkommas, vilket medför att luften vanligen kyls så att man erhåller ett tempera- turfall på ca. 30°C då trycket där sänks i ett tryckförhâllande av 3:l. Den kylda och utvidgade eller expanderade luften utblâses från turbinen genom ledningen 130 hos en belastningsvärmeväxlare 135 som bildar en del av belastningen 20. I belastningsvärmeväx- laren kyler luft som matas ut från kylturbinen 120 ett vätskefor- migt värmeväxlarfluidum såsom exempelvis etylenglykol som cirku- lerar genom den slutna slíngan 140 mellan belastningsvärmeväxla- ren och belastningen 145 som skall kylas, såsom en med elektrisk utrustning försedd del av ett flygplan eller ett landfordon eller någon annan volym som skall kylas medelst det kylda fluidet- i slíngan 140. Pumpen 150 cirkulerar fluidet kring slingan 140 mellan belastningsvärmeväxlaren 135 och delen 145. För att helt utnyttja den kvarvarande kylförmâgan hos luften leds luften som utblåses från belastningsvärmeväxlaren genom den regenerativa värmeväxlaren 110 där den hålls i ett värmeväxlarutbyte med luft som förs till turbinens 120 inlopp genom ledningar 105 och 115 458 392 6 för förkylning av turbinens inloppsluft. Den regenerativa värme- växlaren 110 utblåser i ledningen 65, genom vilken luften åter- förs till hjälpkompressorn 70 för recirkulation genom luftkondi- tioneringssystemet 10.' Styrventilerna 60 och 100 drivs såsom gensvar på avkänna- re (termostater) 160 resp. 165 som är belägna inom volymen 145.

Dessa termostater avger signaler som är indikativa för den verk- liga resp. önskade temperaturen i volymen 145 till styranordning- ar/manöverdon 170 och 175 genom varsin ledning 180 resp. 185.

Styranordningarna/manöverdonen 170 och 175 är mekaniskt anslutna till ventilerna 60 och 100 via godtyckliga lämpliga anslutnings- organ såsom länkanordningar e.dyl. som är antydda medelst linjer- na l90 och 195.

Arbetssättet hos systemet 10 torde vara uppenbart med ut- gångspunkt från den ovan givna beskrivningen. Hjälpkompressorn 70 förkomprimerar den från gasturbinmotorns 15 kompressorutmatnings- _ del 37 tillförda luften före avgivning till systemets huvudkomp- ressor 75. Kompressorn 75 komprimerar luften ytterligare och blåser ut luften till värmeväxlaren 85 med värmestrålning, i vil- ken värmeväxlare den komprimerade luften, dvs. tryckluften, avger värme till omgivningen eller till en godtycklig annan förekomman- de lämplig värmestrålare. Tryckluften kyls vidare i den regenera- tiva värmeväxlaren 110 genom avgivning av värme till luften som utmatas från belastningsvärmeväxlaren 135 innan tryckluften matas in i expansionsturbinen 120, i vilken luften får expandera och kyls för avgivning till belastningsvärmeväxlaren 135. Det vätske- formiga kylmedlet som cirkulerar i slingan l40'kyls i värmeväxla- ren 135 och avges till volymen 145 för att kyla denna. Luft som utmatas från belastningsvärmeväxlaren utblåses till den regenera- tiva värmeväxlaren för att förkyla turbininloppsluften, såsom har beskrivits ovan, varefter den utblåses till hjälpkompressorn 70 där den på nytt förkomprimeras för nästa cykel.

Kapaciteten hos luftkonditioneringssystemet 10 regleras och ingångseffekten till systemet begränsas av ventilerna 60 och 100 som fastställer kylmedlets lufttryck i slingan. Under fortva- righetstillstånd, dvs. när kylningen som åstadkommas av systemet är lika med den kylning som erfordras i volymen 145, under an- ta ande av att in en luft läcker ut från s stemet, 9 9 . Y hålls båda ventilerna 60 och 100 stängda medelst styranordningarna/manöver- 458 392 7 donen 170 och 175, varvid de skilda trycken och strömningstakter- na i systemet förblir konstanta, vilket också gäller för syste- mets utmatade kylning. Om mindre kylning skulle krävas i ventilen « - 140 öppnas styranordningen/manöverdonet 175 och styrventilen 100 för utblåsning av kylmedel överbord, varigenom kylmedlets tryck i systemet 10 minskas och således axeleffekten som absorberas av hjälpkompressorn 70 jämte rörelseenergin som absorberas av system- huvudkompressorn 75 från gasturbinmotorkompressorns utmatnings- luft minskas. Detta medför givetvis att den energi som förbrukas av motorn 15 vid drivning av systemet blir mindre. Om kraven på att volymen 145 skall kylas skulle avta i betydande grad kommer styranordningen/manöverdonet 175 att såsom gensvar på en utgångs- signal från avkännaren 165 helt öppna reglerventilen 100 under det att styranordningen/manöverdonet 170 såsom gensvar på en ut- gångssignal från avkännaren 160 helt stänger styrventilen 60 för maximal minskning i kylmedeltrycket och ingångseffekten till sy- stemet. Då volymens 145 krav på kylning ökar stänger styranord- ningen/manöverdonet 175 styrventilen såsom gensvar på utgångs- signalen från termostaten 165 medan styranordningen/manöverdonet 170 öppnar styrventilen 60 såsom gensvar på utgångssignalen från termostaten 160, varigenom kyltrycket i systemet 10 ökas för att öka kapaciteten och således utmatningen från nämnda system.

Man ser att det gasturbinmotordrivna miljöreglersystemet av luftcykeltyp enligt föreliggande uppfinning åstadkommer effek- tiv kylning av belastningen med ökad verkningsgrad. Eftersom sy- stemet är ett system med sluten slinga behöver gasturbinmotorn under fortvarighetstillstånd endast tillföra den energi som be- hövs för att den erforderliga kylningen skall uppnås med utgångs- punkt från en konstant mängd kylluft, och den behöver således inte kontinuerligt tillföra kylluft på det sätt som behövs i öppna system där kylluften utblåses överbord sedan belastningen har kylts. Vidare möjliggör systemets konstruktion med sluten slinga att systemet kan arbeta med betydligt högre tryck hos kyl- medlet än vad som är fallet då det gäller system med öppen slinga.

Med inloppsluftreglerventilen helt öppen blir det lägsta trycket i systemet lika högt som fullt motorkompressorutmatningstryck me- dan det högsta trycket i slingan, nämligen kylturbininloppstryc- ket, vanligen är högre med ett tryckförhållande 3:1. Dylika hög- re tryck i luftslingan yttrar sig i högre lufttätheter, och de 458 392 8 möjliggör således kylning med lägre volymströmningstakter av kyl- luft och därför mera kompakt utrustnin g än då det gäller system med öppen slinga vilka arbetar med lägre tryck. Dessutom medför arbetssättet med högre tryck en minskning av flödets tryckfall- förluster per luftflödesvikt, varigenom s ystemets verkningsgrad ökas ännu mera.

Regenerativ värmeväxling mellan luften som utblâ- ses från belastningsvärmeväxlaren och turbinens inloppsluft med- för ytterligare ökning av systemets verkningsgrad, temperaturskillnaden mellan luften som inträder i resp. utträder ur belastningsvärmeväxlaren 135 är betydligt mindr i temperatur mellan volymen 145 och (omgivninge- en till vilken värme från systemkompressorns ut förs i värmeväxlaren 85. Under sådana förhållanden förlorar kyl- luften endast en bråkdel av sin kylförmåga då den belastningsvärmeväxlaren 135, särskilt då e än skillnaden ) värmestrålning- matade luft över- passerar genom varjämte passage genom den regene- rativa värmeväxlaren ll0 möjliggör att den återstående delen av belastningsluftens kylförmâga kan utn yttjas vid förkylning av in- loppsluft till turbinen 120.

I de återstående ritningarna är alternativa utföringsfor- mer av det gasturbindrivna luftkonditioneringssystemet av luft- cykeltyp visade, varvid korresponderande hänvisningsbeteckningar anger varandra motsvarande delar. Man ser således att systemet enligt fig. 2 arbetar på exakt samma sätt som systemet som är vi- sat i fig. 1 med undantag för reglering av s ystemets kapacitet. I fig. l utfördes kapacitetsreglering och således reglering av in- gångseffekten samt reglering av utgångskylningen genom att man _ reglerade tillträdet av gasturbinmotortryckluft till systemet och utblåsningen överbord av systemkompressorns utmatningsluft. I ut- föringsformen enligt fig. 2 regleras kapaciteten och sålunda in- gångseffekten till samt utgångseffekten från systemet genom modu- lering av mängden tryckluft som förbikopplas systemets expansions- turbin l20. Enligt fig. 2 förbikopplas en del av systemets kom- pressorutmatningsluft turbinen genom kanalen 210 som förbinder kanalerna 115 och 130. varvid en styrventil 215 är anbragt däri. ventilen 215 påverkas av styranordningen/manöverdonet 220 såsom gensvar på utgångssignalen från den i belastningsvolymen montera- de termostaten 225.

Man ser således att om man öppnar styrventi- len 215 medelst styranordningen/manöverdonet 220 såsom gensvar på en signal som är indikativ för minskade krav på kylning kommer 458 392 9 detta att medföra att luftflödet genom expansionsturbinen avtar, vilket också gäller för mängden kylning som kan erhållas vid belastningsvärmeväxlaren och den regenerativa värmeväxlaren. Lik- som vid den första utföringsformen gäller i denna andra utförings- form att modulering av kyltryck och således systemets ingångs- tryck uppnås medelst ventilen 60 som reglerar tillförseln av gas- turbínmotorns kompressorutmatningsluft såsom gensvar på utmatning från termostaten 160. I fig. 2 har vidare axelförbindelsen er- satts med en kraftturbin 226 som är ansluten till hjälpkompres- sorn medelst axeln 27 och som drivs av luft från motorkompres- sorns utmatningsdel 37. Denna luft tillförs genom ledningen 228 och matas ut överbord från kraftturbinen genom utmatningsmunstyc- ket 229.

I den i fig. 3 visade utföringsformen har utblåsningen av luft utmatad från systemkompressorn för reglering av systemkapa- citeten utelämnats. Det förväntas att normal läckning av kylluft från systemet kommer att uppträda, varför reglering av system- kapaciteten kan ske genom modulering av ingångsluft enbart medelst ventilen 60. Man ser således att en minskning i kapaciteten upp- nås genom att ventilen 60 stängs, varför normal läckning från systemet inte sker medelst kompressorutmatningsluft från gastur- binmotorn. En ökning i kapaciteten erhålls genom att ventilen 60 öppnas, varigenom trycket i systemet ökas. Det kan också noteras att i denna utföringsform har hjälpkompressorn utelämnats, var- jämte systemhuvudkompressorn drivs dels av expansionsturbinen på samma sätt som i fig. 1, dels genom inkoppling (via turbinrotorn) till gasturbinmotorns spole medelst axeln 230 och det koniska kugghjulet 235.

I utföringsformen enligt fig. 4 drivs en kompressor 75 av en kraftturbin 240 som är ansluten till densamma medelst axeln 245. Kraftturbinen 240 drivs av luft som matas till densamma av kompressorutmatningsdelen 37 hos gasturbinmotorn genom ledning- . 'en 247. Ventilen 60 utför en samtidig reglering av volymen hos kylluftmatningssystemet 10 och drivning av turbinen 240, var- igenom den på en och samma gång reglerar kapaciteten hos sy- stemet och ingångseffekten till densamma. Luften som driver tur- binen 240 blåses ut överbord från densamma genom utmatningsmun- stycket 250. b" 458 392 Utföringsformen enligt fig. utnyttjar liksom utförings- formen enligt fig. 4 en kraftturbin för att driva kompressorn 75.

Vid utföringsformen enligt fig. 5 regleras emellertid systemkapa- citeten och den inma tade energin tillïdensamma medelst inställ- bara turbininloppsmunstycksskovlar 260 som pâverkas av manöver- termostaten 275 i belastningen. till kompressorn 75 medelst en styrventil behövs. I fig. 5 ser man således att en ökning i krav på kylning resulterar i att tur- bininloppet 260 öppnas, varigenom inloppseffekten till turbinen och således även till kompressorn 75 ökas. binens ingångseffekt har en tvâfaldig verka ökning i det effektiva tryckförhållandet öv Ingen modulering av inloppsluft En sådan ökning i tur- n, nämligen dels en er systemhuvudkompres- sorn 75 för att öka trycket hos luft som utmatas därifrån, dels en ökning i luftflödet från kompressordelen 37 hos gasturbin- motorn l5- Likaledes inställer en minskning i k rav på kylning sätt att ingångs- sorn 75 minskas. sänks och luft- från belastningen turbininloppsskovlarna på så effekten till turbinen och sålunda till kompres varigenom tryckförhållandet över kompressorn 75 flödet genom densamma minskas.

Ehuru de utföringsformer av uppfinningen som har beskri- vits ovan eventuellt kan skilja sig ât i anordningarna för att reglera ingângseffekten till resp. kapaciteten hos systemet 10 har alla utföringsformerna gemensamma särdrag i form av ett hög- tryckskylsystem av luftcykeltyp med sluten slinga, vilket system matas och drivs av en gasturbinmotor, varjämte systemet inklude- rar ett styrorgan som pâverkas såsom gensvar på krav på kylning för att därvid anpassa systemkapaciteten till erforderlig kylning för optimal kompakthet och verkningsgrad hos systemet. Ehuru skil- da utföringsformer har visats skall det framhållas att olika mo- difikationer kan bli uppenbara för fackmann en med utgångspunkt från denna beskrivning, och avsikten är att de efterföljande'pa- tentkraven skall täcka alla modifikatione r som faller inom upp- finningens sanna ram och anda.

Claims (14)

10 15 20 25 30 35 458 392 l l PATENTKRAV

1. Kylsystem av luftcirkulationstyp för att tillföra kylluft till en belastning (135, 20) för att kyla denna, vilket system är anordnat att förses med matningstryck- luft från kompressorutmatningsdelen (37) hos en gastur- binmotor (15) och innefattar en kylmedelkompressor (75) för att öka trycket hos nämnda kylluft, varvid luftflöde som utblàses från nämnda kylmedelkompressor (75) förs till en expansionsturbin (120) för att kyla utmatningen från denna till nämnda belastning (135, 20), varvid nämnda expansionsturbin (75) och kylmedelkompressor (120) är me- kaniskt sammankopplade med organ (155, 65, 80) för utblàs- ning av väsentligen hela luftflödet från nämnda belast- ning (135, 20) till ett inlopp till nämnda kylmedelkomp~ ressor (75) och nämnda kylmedelkompressor (75), nämnda expansionsturbin (120) och nämnda belastning (135, 20) bildar ett cirkulationssystem (80, 90, 105, 115; 30, 155, 65) med sluten slinga, k ä n n e t e c k n a t därav, att en första ledning sammankopplar nämnda kompressorut- matningsdel (37) med nämnda cirkulationssystem (80, 90, 105, 115; 30, 155, 65) med sluten slinga mellan utloppet från nämnda expansionsturbin (120) och inloppet till nämnda kylmedelkompressor (75) för att tillföra nämnda matnings- luft till kylsystemet (10), varvid systemets lufttryck kan upprätthàllas åtminstone väsentligen vid samma nivå som trycket hos nämnda kompressorutmatningsdel (37) hos nämnda gasturbinmotor, att organ (160) är anordnade att avkänna belastningens (135, 20) krav på kylning och att åstadkomma en utgàngssignal som är indikativ för nämnda krav på kylning, och att ett första styrorgan (60, 100, 215) är anordnat i nämnda kylsystem (10) och är påverk- bart såsom gensvar på utgàngssignalen från nämnda avkän- ningsórgan (160) för att styra luftflödet genom nämnda ' kylsystem och för att därigenom reglera dettas kapacitet i beroende av nämnda belastnings (135, 20) krav på kylning.

2. Kylsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av en andra ledning (210) anordnad att förbikoppla nämnda expansionsturbin (120) med åtminstone en del av utmatnings- luften fràn nämnda kylmedelkompressor och av att nämnda 458 392 _ ~ - 10 15 20 25 30 35 12 första styrorgan (60, 100, 215) innefattar en styrventil (215) som är anbragt i nämnda andra ledning (210) för att styra flödet av nämnda förbikopplingsluft runt_nämnda turbin (120).

3. Kylsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda första styrorgan (60) innefattar en styrventil (60) som är anbragt i nämnda första ledning (50) för att reglera flödet av matningsluft till nämnda kylsystem (10).

4. Kylsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av en tredje ledning (95) som vid ett inlopp till sig stàr i förbindelse med nämnda system med sluten slinga vid utmatning från nämnda kylmedelkompressor (75) och som utför utblàsning överbord, varvid nämnda första styrorgan (60, 100, 215) innefattar en styrventil (100) som är an- bragt i nämnda tredje ledning (95) för att reglera flödet av kylmedelkompressorutmatningsluft som utblàses överbord från nämnda kylsystem (109).

5. Kylsystem enligt krav 1, därav, k ä n n e t e c k n a t att nämnda cirkulationssystem med sluten slinga inkluderar en värmeväxlare (85) med värmestràlning mellan utloppet från kylmedelkompressorn (75) och inloppet till expansionsturbinen (120), varvid nämnda värmeväxlare (85) med värmestràlning är anordnad att utföra värmeväxling mellan luft som utmatas från kylmedelkompressorn (75) och en värmestrâlare för förkylning av nämnda kylmedelkompres sorutmatningsluft innan denna förs in i exnansionsturbi- nen (120), varvid nämnda värmestrålare företrädesvis inne fattar ett fluidum som normalt befinner sig vid en lägre temperatur än temperaturen hos nämnda kylmedelkompressor- utmatningsluft.

6. ßylsystem enligt krav 1, därav, k ä n n e t e c k n a t att nämnda cirkulationssystem med sluten slinga inkluderar en'regenerativ värmeväxlare (110) som kommu- nicerar med utloppet frân nämnda kylmedelkompressor (75) och inloppet och utblàsningen hos expansionsturbinen (120), varvid nämnda regenerativa värmeväxlare (110) håller luft som utmatas från kylmedelkompressorn (75) i värmeväxling 10 15 20 25 30 35 458 392 13 med luft som utblåses från expansionsturbinen (120) för förkylning av kylmedelkompressorutmatningsluften innan denna införs i expansionsturbinen (120).

7. Kylsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t därav, att nämnda belastning innefattar organ (20) avsedda att kylas, en belastningsvärmeväxlare (135) i fluidumkom- munikation med utblàsningen från expansionsturbinen (120), och en sluten slinga (140) med fluidum som cirkulerar mellan nämnda organ (20) som skall kylas och nämnda värme- växlare (135) och som därvid överför nämnda värme i värme- växlaren (135) till expansionsturbinens (120) utblàsning.

8. Kylsystem enligt krav 1, av en hjälpkompressor (70) som är driven av gasturbinmo- k ä n n e t e c k n a t torn (15) och som är matad med luft från systemets kompres- sorutmatningsdel (37) via nämnda första ledning (S0), var- vid utmatningen från nämnda hjälpkompressor (70) kanali- seras till inloppet till kylmedelkompressorn (85) för att förkomprimera den därtill medelst nämnda gasturbinmotor (15) förda luften och gasturbinmotorns (15) rotor före- trädesvis är mekaniskt sammankopplad med hjälpkompressorns (70) rotor för drivning av den sistnämnda eller en kraft- turbin (226) företrädesvis är anordnad i fluidumkommuni- kation med nämnda gasturbinmotorkompressorutmatningsdel (37) och driven av luft härrörande därifrån, varjämte en rotordel hos nämnda kraftturbin (226) är mekaniskt samman- kopplad med rotorn hos hjälpkompressorn (70) för att driva den sistnämnda.

9. Kylsystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av en kraftturbin (240) i fluidumkommunikation med nämnda gasturbinmotorkompressorutmatningsdel (37) och driven av luft som tillhandahålls därav, varvid en rotordel hos kraftturbinen (240) är mekaniskt sammankopplad med rotorn_ hos nämnda kylmedelkompréssor (75) för att driva denna, nämnda kraftturbin (240) företrädesvis kommunicerar med nämnda gasturbinmotorkompressorutmatningsdel (37) medelst nämnda första ledning (50) och nämnda första styrorgan (60, 100, 215) företrädesvis innefattar en styrventil (60) som är anbragt i nämnda första ledning (50) för att styra -458 10 15 20 25 30 35 392 14 såväl flödet av matningsluft till nämnda kylsystem (10) som flödet av luft far att driva nanmaa kraftturbin (240).

10. Sätt att kyla en belastning med ett kylsystem av luftcirkulationstyp, vilket sätt innefattar momenten att tillföra matningsluft från kompressorutmatningsdelen (37) hos en gasturbinmotor (15) till inloppet till en kylmedel- kompressor (75) i kylsystemet (10), att ytterligare komp- rimera nämnda matningsluft i kylmedelkompressorn (75), att kyla den komprimerade matningsluften medelst värme- överföring från denna till en värmestràlare (85), att ky- la och expandera nämnda komprimerade luft 1 en expansions- turbin (120) och att kyla nämnda belastning (135, 20) genom att föra nämnda kylda och expanderade luft genom denna, vilket sätt är k ä n n e t e c k n a t av momen- ten att tillföra nämnda matningsluft till kylsystemet utan att nämnvärt sänka dess tryck och att blåsa ut nämn- da kylda och expanderade luft från belastningen samt att kanalisera väsentligen hela belastningsutblâsnings- luften till nämnda ingång till kylmedelkompressorn (75), varvid nämnda kylsystem arbetar i sluten slinga vid tryck som är åtminstone i huvudsak lika höga som kompres- sorutmatningstrycket hos nämnda gasturbinmotor (15), att avkänna belastningens (135, 20) krav på kylning och att åstadkomma en utgângssignal som är indikativ för nämnda krav, och att styra storleken hos matningsluftströmmen från gasturbinmotorkompressorutmatningsdelen (37) till inloppet till kylmedelkompressorn (75) i beroende av nämnda utgàngssignal, varigenom kapaciteten hos kylsyste- met styrs i beroende av belastningens (135, 20) krav på kylning.

11. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av mo- menten att förbikoppla expansionsturbinen (120) med en del av den komprimerade luften från nämnda kompressor (75) och att reglera storleken hos flödet av nämnda tryck- luft som förbikopplar expansionsturbinen (120) i beroende av nämnda utgàngssignal, varigenom kapaciteten hos kyl- systemet regleras i beroende av belastningens krav på kylning. 10 l5 20 458 392 15

12. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av mo- mentet att föra den komprimerade luften från nämnda komp- ressor (75) under regenerativ värmeväxling med nämnda kylda och expanderade luft som utmatas från expansions- turbinen (120), varigenom nämnda komprimerade luft förkyls innan den släpps in i expansionsturbinen (120).

13. Sätt enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av momenten att driva kylsystemets kompressor (75) med en av nämnda gasturbinmotorkompressorutmatningsluft driven kraft- turbin (240) och att styra storleken hos luftflödet från gasturbinmotorkompressorutmatningsdelen (35) till kraft- turbinen (240) i beroende av nämnda utgángssignal, var- igenom driften hos kylmedelkompressorn och sålunda kapa- citeten hos kylsystemet regleras i beroende av belast- ningens krav på kylning.

14. Sätt enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av mo- mentet att förkomprimera nämnda gasturbinmotorkompressor- utmatningsluft medelst en av gasturbinmotorn (15) driven hjälpkompressor (70) innan nämnda kompressorutmatningsluft genomsläpps till kylmedelkompressorn (75).