Kylsystem

Synnerligen intressant om Kylsystem


Kulspruta

Kulspruta, kort ksp eller maskingevär, kort mg är ett helautomatiskt snabbskjutande eldvapen som avfyrar samma typ av ammunition som gevär. En kulspruta är huvudsakligen avsedd för att avge understödjande eld och kan vara fast monterad i till exempel ett fordon eller flygplan eller monterad på en lavett. Moderna kulsprutor är ofta så lätta att de kan bäras av en person men de är ändå generellt tyngre än soldaternas automatkarbiner. Även om tidiga kulsprutor var handdrivna använder sig moderna kulsprutor så gott som uteslutande av endera av två funktionsprinciper för automateld: rekylmekanism eller gasmekanism. I kulsprutor med rekylmekanism utnyttjas rekylen från den avfyrade patronen till att kasta ut den tomma patronhylsan och mata in en ny patron. I kulsprutor med gasmekanism används de gaser som bildas när krutet förbränns till att ladda om vapnet. Några få undantag från dessa funktionsprinciper finns, till exempel den så kallade Minigun som använder en extern kraftkälla för omladdning. Eftersom syftet med kulsprutan oftast är att avge understödjande eller nedhållande eld är det viktigt att den kan avge eld under relativt långa perioder. Därför är det vanligaste ammunitionsmatningssystemet för kulsprutor så kallad bandmatning. Detta innebär att patronerna är uppträdda på ett band av tyg eller metallänkar som successivt för in patronerna i kulsprutan. Banden har ofta en kapacitet på flera hundra patroner och kan oftast länkas samman i band av obegränsad längd. Andra ammunitionsmatningssystem kan vara trummagasin, tallriksmagasin eller olika former av kassetter. Förutom ammunitionskapaciteten är eldhastigheten avgörande för en kulsprutas eldkraft. Eldhastigheten mäts oftast i form av den teoretiska eldhastigheten per minut. Den teoretiska eldhastigheten är hur många skott per minut vapnet avfyrar vid kontinuerlig eldgivning om man inte tar hänsyn till tidsåtgång för byte av magasin eller patronband, eldavbrott, byte av pipa med mera. Tidiga kulsprutor hade en eldhastighet på 300–400 skott per minut. Vissa kulsprutor idag har en eldhastighet på upp till 1 200 skott per minut och den ovan nämnda Minigun kan avfyra 4 000–6 000 skott per minut. I moderna kulsprutor ligger eldhastigheten normalt kring 600–800 skott per minut. Högre eldhastighet gör vapnet svårt att hantera. Vid långvarig automateld kommer kulsprutans pipa att hettas upp till sådana temperaturer att den skadas. Kulsprutor har därför någon typ av kylsystem för pipan. Tidigare var det vanligt med vattenkylda kulsprutor. Dessa har en vattenfylld mantel kring pipan som kylsystem. Detta gör vapnet tungt och otympligt och är idag så gott som helt ersatt av luftkylning. Detta innebär att man använder den omgivande luften för att kyla pipan. Många kulsprutor är konstruerade så att det med några relativt enkla handgrepp går att byta pipa på vapnet. På så vis kan varje vapen utrustas med en extra pipa och skytt eller medhjälpare kan snabbt byta pipa innan den hinner överhettas. Redan under 1300-talet förekom så kallade orgelbössor. Dessa var inte tekniska föregångare till kulsprutan, men visar att önskan om att kunna avlossa många skott på en gång, eller i snabb följd, funnits länge. Det som möjliggjorde utvecklingen av kulsprutan var konstruktionen av enhetspatronen i mitten av 1800-talet. En av de tidigaste och troligen den mest kända uppfanns av amerikanen Richard Gatling i början av 1860-talet. Hans Gatlingkulsprutor bestod av sex eller tio pipor som roterade runt en gemensam axel. Rotationen överfördes till piporna med en vev och under ett varv hann var och en av piporna laddas, avfyras och plundras. I Frankrike infördes 1870 Jean-Baptiste Verchère de Reffyes "mitraljös", som bestod av 25 stycken 13 mm pipor omslutna av en bronsmantel, vilken klarade att skjuta 125 skott per minut. En rad andra konstruktioner såg dagens ljus utvecklades under denna tid av bland andra Gardner, Montigny och Sparre.

Kylanläggning

En kylanläggning är en anläggning som används för kylning, det vill säga att åstadkomma eller upprätthålla en temperatur, i en lokal eller ett ämne, som är lägre än omgivningens. Bland användningsområdena finns kyl- och frysförvaring av livsmedel och luftkonditionering, så kallad komfortkyla. Ofta används i kylanläggningen en kompressorkylmaskin, vilken förenklat består av förångare, kompressor, kondensor, expansionsventil samt ett köldmedium och fungerar enligt samma princip som en värmepump. Ett alternativ är absorptionskylmaskinen, vilken drivs av värme till skillnad från kompressorkylmaskinen som vanligtvis använder el. En kylanläggning kan också fungera genom att enbart använda uteluft som är svalare än luften i det utrymmet som skall kylas. Anläggningar som enbart arbetar med uteluft kallas också för att använda frikyla. Även för vattenburna kylsystem finns möjligheten att utnyttja frikyla. Här måste någom form av värmeväxlare mot uteluften installeras. Begreppet frikyla används också för att beskriva kyla som hämtas ur vattendrag, etc. En kylanläggning kan också använda frikyla med olika andelar uteluft. Genom att komplettera en kylanläggning med en växlare och ett styrsystem kan kylsystemet använda frikyla mot uteluft med olika andelar. Genom inställning i styrsystemet får man olika andelar av frikyla. Frikyla användes idag i alla kylsystem för dataanläggningar och kontrollrum typ SOS centraler eller andra bevakningscentraler. Generellt använder alla liknande anläggningar i Sverige och utomlands frikyla idag på grund av den goda driftsekonomin. Denna typ av kylanläggning använder generellt inte fjärrkyla. Många datacentraler och övervakningscentraler är byggda med egen möjlighet för vattenförsörjning, värme- och kyla samt luftförsörjning. Data, tele och övervakning (SOS etc). Kraven ställs i EU normer, som redan uppfyllts i svenska normer. Storleken på kylanläggning varierar från småskaliga kylskåp till storskaliga fjärrkylesystem.

Baltzar von Platen (1898–1984)

Baltzar von Platen, född 24 februari 1898 i Malmö, död 29 april 1984 i Ystad, var en svensk uppfinnare. Baltzar von Platen var son till kronofogden Philip Ludvig von Platen och Eva Hedvig Ingeborg Ehrenborg. Ätten von Platen kommer från Tyskland, invandrade till Sverige och erhöll i Sverige bekräftelse på sitt utländska adelskap. Hans förfäder hade därmed höga poster i samhället och bar gamla adelsnamn. Farmodern var en Rosencrantz, farfarsmor en Horn av Rantzien, men den gren av ätten som Baltzar von Platen tillhörde är inte introducerad. När Baltzar von Platen utexaminerades 1922 från Kungliga Tekniska högskolan, hade han redan studerat matematik, fysik, och astronomi vid Lunds universitet. Sitt examensarbete gjorde han tillsammans med Carl Munters då de 1918 uppfann ett nytt kylsystem enligt absorptionsprincipen. Licensrättigheterna till uppfinningen köptes 1923 av AB Arctic, som i sin tur köptes av Electrolux 1925. Tekniken kom därför att användas i Electrolux kylskåp och bidrog till en snabb expansion av företaget. Glesumsystemet utvecklades från 1927 och en bit in på 1930-talet och syftade till att generera högspänd likström. von Platen lade också grunden till tekniken som kom att leda till att Erik Lundblad på Asea i Stockholm lyckades framställa världens första konstgjorda diamant 1953. Han uppfann även en termostat till vattenburna element, där en gummibussning påverkar en stav som reglerar flödet av varmvatten, samt en destillationsmetod för vattenrening. I en artikel i Teknisk Tidskrift 1975 hävdade Baltzar von Platen att det i ett starkt gravitationsfält kunde vara möjligt att driva en perpetuum mobile av andra ordningen, en evighetsmaskin i form av en värmemotor som tar värme från och kyls av samma medium. En sådan maskin kan enligt termodynamikens andra huvudsats inte existera, men von Platen menade att andra huvudsatsen möjligen inte var helt allmängiltig. För att pröva hypotesen ville von Platen bygga en prototyp bestående av bland annat en stor centrifug. Bygget, som aldrig genomfördes, beräknades kosta cirka 40 miljoner kronor i den tidens penningvärde. Baltzar von Platen och Carl Munters erhöll 1925 Polhemspriset för sitt arbete Om alstring av kyla. Platen fick Adelsköldsmedaljen i guld 1940. 1974 tilldelades Baltzar von Platen och Carl Munters Ingenjörsvetenskapsakademiens stora guldmedalj "för deras mer än femtioåriga verksamhet som uppfinnare och nyskapare av industriella produkter". Baltzar von Platen och Carl Munters, Om alstring av kyla (1925). Baltzar von Platen, Andar och perpetuum mobile (1975).

European Spallation Source

European Spallation Source eller ESS är en forskningsanläggning under uppbyggnad i Lund i Sverige. På ESS kommer det att uppföras 15 olika vetenskapsinstrument baserade på neutronspridning efter spallation. ESS är konstruerad för att bli världens mest kraftfulla neutronkälla. Uppförandet påbörjades 2014 och anläggningen planeras vara i drift 2027. ESS är samfinansierat av 13 delägarländer. Den svenska regeringen gav i februari 2007 en avsiktsförklaring att söka värdskap för ESS, och 2009 togs beslutet att anläggningen skulle uppföras i Lund. Uppförandet av anläggningen startade 2014. 15 november 2018 invigdes jonkällan med närvaro av det svenska kungaparet och Italiens president Sergio Mattarella. I oktober 2020 levererades vakuumtanken till målstationen som ska innesluta spallationsprocessen. I oktober 2021 påbörjades driftsättningen av den första delen av acceleratorn. I december 2021 tillkännagavs att bygget var försenat, och förväntas vara klart 2027. ESS är finansierat av 13 delägarländer, Danmark, Estland, Frankrike, Italien, Norge, Polen, Spanien, Storbritannien, Sverige, Schweiz, Tjeckien, Tyskland och Ungern. Den totala investeringen är 1,843 miljarder euro i 2013 års prisnivå, och den årliga driftskostnaden är beräknad till ungefär 150 miljoner euro. Sveriges avtalade del av finansieringen är ungefär 35%. ESS är organiserad som ett europeiskt konsortium, European Research Infrastructure Consortium (ERIC). ESS har sitt säte i Sverige men finns även i Danmark där data och mjukvara administreras (ESS Data Management and Software Centre). Generaldirektör för ESS är sedan november 2021 Helmut Schober. Acceleratorn skapar protoner i en jonkälla, accelererar protonerna till en lämplig energinivå och styr dem mot målstationen. Acceleratorn är av typen linjäraccelerator (linac) och accelererar protonerna på en raksträcka. Det är 602 meter från jonkällan till centrum på målstationen. Längs denna sträcka accelereras protonerna genom supraledande accelerationskaviteter som successivt tillför energi. Protonacceleratorn är konstruerad för att ge en maximal effekt på 5 megawatt, men inledningsvis planeras anläggningen att köra på 2 megawatt. I målstationen konverteras protonstrålen från acceleratorn till ett flertal neutronstrålar. Strålarna består av långsamma neutroner som skapas genom spallation, efter att protonerna kolliderat mot ett roterande hjul bestående av volframblock. Vid kollisionen mot volframhjulet spjälkas neutroner loss och värme och radioaktiva isotoper frigörs. Neutronerna bromsas i en moderator till en ändamålsenlig låg hastighet för vetenskapsinstrumenten. Volframhjulet och moderatorn är skärmade med en stålstruktur för att absorbera den oönskade radioaktiviteten, och ett kylsystem transporterar bort processvärmen. ESS är konstruerad för att bli världens mest kraftfulla neutronkälla. Målstationen omges av instrumenthallar med vetenskapsinstrument placerade i fyra sektioner i de olika väderstrecken. I den västra sektionen finns vetenskapsinstrument placerade 156 meter från centrum av målstationen. I den södra är avståndet mellan 50 och 80 meter, och de vetenskapsinstrument som är placerade närmast målstationen finns i norra och östra sektionen. Initialt kommer det att uppföras 15 olika vetenskapliga instrument. LoKI, bredbandig neutronspridning med liten vinkel. SANS. BEER, ingenjörsdiffraktion. NMX, makromolekylär kristallografi.

Kompressor

En kompressor är en maskin som komprimerar exempelvis luft. Kompressorerna brukar delas in i tre kategorier: kolvkompressorer, radialkompressorer och axialkompressorer. Verkstäder och industrier brukar ofta använda sig av tryckluft för att driva handverktyg eller styra delar av större maskiner. För att kunna göra det krävs en kompressor som trycksätter luften. Lastbilar har ofta en kompressor som drivs av motorn som används främst till att trycksätta det tryckluftsdrivna bromssystemet. Drivfordon och motorvagnar på järnvägen använder tryckluft för att styra bromssystemet, men den kan i vissa fall även användas till andra ändamål, såsom öppning av dörrar, ljudsignalering med mera. Kompressorer används även i vissa förbränningsmotorer för att höja effekten och i vissa fall verkningsgraden genom att trycksätta insugsluften. En sådan kompressor är vanligtvis driven av motorns avgaser via en turbin (så kallad turbo), men kan också vara kopplad till motorns vevaxel. En turbinmotor bygger på principen att en turbin driver en axial- eller radialkompressor som komprimerar och blåser luft genom förbränningsrummet, där den blandas med bränsle och antänds. Den varma expanderande gasen driver sedan turbinen. Kompressorn är också grundkomponenten i ett värmepumpssystem. Exempel på sådana är kylskåp, frysar, värmepumpar för uppvärmning av fastigheter, luftkonditionering av fordon och byggnader, med mera. I det fallet är det oftast inte luft som komprimeras, utan ett kylmedium. Det finns även speciella kompressorer som används vid dykning för att fylla på tryckkärl som till exempel andningstuber. Dessa används för att komprimera luften i flaskorna och innehåller oftast andningsluft men även andra gasblandningar som behövs för dykning på större djup. Dessa andningsluftskompressorer finns runt om i Sverige där man bedriver dykning och finns även för medicinskt bruk på sjukhus. Det finns flera sätt att variera kapaciteten i kylsystem, luftkonditioneringssystem och uppvärmningssystem. De metoder som är vanligast inom luftkonditionering är on/off-reglering, varmgasöverblåsning, vätskeinsprutning, parallellkoppling med flera kompressorer, mekanisk modulering (kallas även digital) och inverterteknik. Det finns för- och nackdelar med alla metoder. On/off-reglering: kompressorn med fast varvtal stängs av vid lätt belastning vilket kan leda till korta cykler och kortare livslängd för kompressorn. Enhetens effektivitet minskar på grund av tryckcykler och transientförluster. Kyleffekten är 100 eller 0 procent. Varmgasöverblåsning: en mängd gas sprutas in från utloppet till sugsidan. Kompressorn fortsätter i samma hastighet men på grund av överblåsningen minskas massflödet av köldmediet som cirkulerar i systemet och därmed kylkapaciteten. En naturlig följd är att kompressorn går utan nytta under de perioder då förbiledningen är aktiv. Kyleffekten varierar mellan 0 och 100 procent. Parallellkoppling: flera kompressorer kan installeras i systemet för att åstadkomma maximal kylkapaciteten. Varje kompressor går eller står stilla och reglerar på så sätt enhetens kylkapacitet. Kyleffekten är antingen 0/33/66 eller 100 procent för en triokonfiguration och antingen 0/50 eller 100 procent för en tandemkonfiguration. Mekaniskt modulerad kompressor: den interna mekaniska kapacitetsmoduleringen baseras på en periodisk kompressionsprocess med en styrventil. De 2 spiralerna flyttas från varandra vilket avbryter kompressionen under en angiven tidsperiod. Med den här metoden åstadkoms ett varierande flöde av köldmediet genom att den genomsnittliga kompressionstiden, men inte motorns faktiska hastighet, ändras. Trots ett utmärkt effektförhållande, från 10 till 100 procent av kylkapaciteten, är energiförbrukningen hög hos mekaniskt modulerade scrollkompressorer eftersom motorn hela tiden är igång.


Kylsystem