stringtranslate.com

Беспламенный локомотив

Финский беспламенный локомотив, показывающий типичную конфигурацию. Обратите внимание на штуцер спереди бака для заправки
Сохранившийся HK Porter, Inc. № 3290 1923 года, работающий на сжатом воздухе.

Локомотив без огня — это тип локомотива , который использует поршневые двигатели , работающие от резервуара сжатого воздуха или пара, который периодически заполняется из внешнего источника. Они обладают преимуществами по сравнению с обычными паровозами в виде более низкой стоимости за единицу, чистоты и пониженного риска возгорания или взрыва котла ; эти преимущества уравновешиваются необходимостью источника для пополнения локомотива и ограниченным диапазоном, предоставляемым резервуаром.

Они были желательны в ситуациях, когда дым из топки был бы слишком вредным или когда существовал риск пожара или взрыва. Типичное использование было в шахте, на пищевом или химическом заводе. Они также использовались там, где был легкодоступен источник воздуха или пара, и для перемещения грузов в ограниченных пространствах, таких как распределительный пункт или на промышленном заводе.

В конечном итоге они были заменены для большинства применений дизельными и аккумуляторными электровозами, оснащенными защитными устройствами; их называют взрывозащищенными локомотивами. [1] Они все еще имеют ограниченное применение на заводах, которые производят большие объемы избыточного пара и где задачи локомотива не требуют его перемещения далеко от источника пара.

История

Беспламенный трамвайный локомотив Ламма и Франка, 1888 г.

Джон Фаулер попытался создать локомотив с «горячим кирпичом» для Лондонской столичной железной дороги , но испытания в 1861–1862 годах показали, что идея еще не созрела, и эта позорная неудача позже получила прозвище «Призрак Фаулера » .

Ранним применением беспламенного локомотива были уличные трамваи в Соединенных Штатах. Эмиль Ламм разработал два типа беспламенного локомотива, [2] [3] один с использованием аммиака , а другой с использованием сохраненного пара. [4] Ламм основал две компании, Ammonia & Thermo-Specific Propelling Company of America в 1872 году и (совместно с Сильвестром Л. Лэнгдоном) Lamm Fireless Engine Company в 1874 году. [5] Беспламенные двигатели Ламма были недолго популярны как в Соединенных Штатах, так и во Франции, но вскоре были вытеснены электрическими трамваями . Французские локомотивы были построены совместно с Леоном Франком под названием Lamm & Francq .

Затем беспламенная система обрела новую жизнь для промышленных маневровых локомотивов . Любой завод, имевший стационарный котел, мог использовать его для зарядки беспламенного паровоза для внутренних маневровых операций. Беспламенные маневровые локомотивы стали особенно популярны в Германии, и некоторые из них оставались в эксплуатации до 1960-х годов. Беспламенные промышленные маневровые локомотивы обычно имели колесную формулу 0-4-0 или 0-6-0 , но некоторые 0-8-0 были построены компаниями, включая Heisler . Pennsylvania Power and Light "D" в галерее ниже является примером беспламенного локомотива Heisler 0-8-0. [6]

С 2020 года бестопочные локомотивы используются для маневрирования большегрузных угольных поездов для тепловой электростанции в немецком городе Мангейм .

Типы движущей силы

Пар

Бестопочный паровоз заряжается паром высокого давления на электростанции в Лестере в 1967 году.

Бестопочный паровоз похож на обычный паровоз , но вместо котла имеет резервуар, известный как паровой аккумулятор . Этот резервуар заряжается перегретой водой под давлением из стационарного котла. Двигатель работает как обычный паровой двигатель, используя пар высокого давления над водой в аккумуляторе. По мере использования пара и падения давления перегретая вода закипает, заменяя использованный пар. Локомотив может работать таким образом до тех пор, пока давление не упадет до минимального полезного уровня или пока не закончится вода, после чего его необходимо перезарядить.

Европейские беспламенные паровозы обычно имеют цилиндры сзади, в то время как американские часто имеют цилиндры спереди, как в обычном локомотиве. Основными строителями беспламенных паровозов в Великобритании были Эндрю Баркли и WG Bagnall .

Сжатый воздух

За пределами Швейцарии первый локомотив, работающий на сжатом воздухе, был построен в 1890 году, а к 1895 году были разработаны основные принципы эффективных двигателей на сжатом воздухе. Особенно важным инженерным прорывом стала разработка редукционного и запорного клапана, который поддерживает равномерное давление воздуха в двигателе, даже если давление в резервуаре для хранения уменьшается по мере использования. [7] Локомотивы на сжатом воздухе использовались в течение многих лет, в основном в шахтах , [8] но также использовались на трамваях . (См. систему Мекарски )

Гибридный

Было построено несколько гибридных локомотивов , которые либо использовали огонь в течение некоторого времени, например, Fowler's Ghost of London's Metropolitan в 1861 году, либо использовали огонь для перегрева хранимого пара, например Receiver Locomotives, построенные Sentinel Waggon Works . Ни один из них не был успешным.

Колесные формулы

Большинство беспламенных локомотивов имели колесную формулу 0-4-0 или 0-6-0 , но были и 0-8-0 , и даже несколько 0-10-0 . Некоторые 600 мм ( 1 фут  11+При строительствеБагдадской железной дороги использовались  беспламенныелокомотивы колеи 0-10-0 немецкой компанииHenschel, вероятно, для того, чтобы избежать риска отравления угарным газомво время проходки туннелей.[9 ]

Другая немецкая компания, Hohenzollern , построила несколько сочлененных бестопочных паровозов с кабиной на каждом конце. Только одна из тележек была приводной, что делало колесную формулу B-2 .

Текущее использование

Обычная паровая тяга устарела в 1950-х годах в Соединенных Штатах и ​​в течение 1960-х—1990-х годов в Европе и была в значительной степени заменена дизельной или электрической тягой. [ требуется ссылка ] Однако беспламенный пар имеет свои преимущества, особенно там, где есть обильный дешевый источник пара, например, на промышленных объектах, на тепловых электростанциях или мусоросжигательных заводах , где беспламенные паровозы используются для маневровых работ по очень низкой стоимости.

Поскольку они не выделяют никаких выхлопных газов, кроме пара, их можно заводить в здания, не подвергая рабочих опасности из-за вредных испарений.

Учитывая, что маневровые локомотивы обычно работают только около 10% времени, 90% времени ожидая работы; тепловоз , работающий большую часть времени вхолостую, сжигает слишком много топлива, не производя ничего. [10] Хорошо изолированный современный паровой аккумулятор может сохранять давление в течение многих часов, но, тем не менее, готов немедленно обеспечить тяговое усилие. Таким образом, эксплуатационные расходы беспламенного парового маневрового локомотива могут быть намного меньше, чем у сопоставимого дизельного, это экологически чистая альтернатива двигателю внутреннего сгорания. [11]

Бестопочные локомотивы также безопаснее в эксплуатации, чем обычные паровозы, помимо устранения опасности возгорания. Основной причиной взрыва котла локомотива является истощение котловой воды из-за невнимательности или чрезмерного использования, подвергая лист потолочного покрытия непосредственно пламени топки без охлаждающего эффекта водяного покрытия, ослабляя его до точки отказа. Бестопочный локомотив устраняет эту опасность — если в нем заканчивается достаточное количество воды, он просто перестает двигаться — хотя необходимо принять меры предосторожности, как и в случае с любым другим сосудом под давлением . Кроме того, они не требуют тщательного контроля уровня воды и давления в котле или тщательного распределения угля в топке для эффективного сгорания, и, таким образом, могут управляться менее квалифицированным персоналом, не требуя полностью квалифицированного машиниста локомотива и кочегара.

Германия

Несколько производителей локомотивов производили беспламенные двигатели на протяжении всего XX века. В 1980-х годах их все еще строил завод по производству паровозов в Майнингене . Некоторые беспламенные локомотивы используются ежедневно даже в 2021 году. Одним из примеров является крупная угольная электростанция в Мангейме , куда уголь доставляется по железной дороге в длинных поездах саморазгружающихся хопперов. Три беспламенных двигателя используются для маневрирования хопперов на территории электростанции.

Восточная Германия , предпочитая использовать свои обильные запасы лигнита импортному топливу, широко использовала беспламенные двигатели. Серия из 200 беспламенных локомотивов была построена на заводе RAW Meiningen еще в 1980-х годах.

Индонезия

В 1882 году паровой трамвай в Батавии (Джакарте) Nederlands-Indische Tramweg Maatschappij начал движение с серии из 20 беспламенных локомотивов, поставленных немецкими Гогенцоллернами с шириной колеи 1188 и серийными номерами от 244 до 263, обозначенными как I – XX .

В 2017 году сахарный завод Semboro в Джембере , Восточная Ява [12] использовал два беспламенных локомотива из-за наличия легковоспламеняющегося жома . Локомотивы были построены компанией Orenstein & Koppel в Германии в 1928 и 1929 годах [13] и использовались для маневровых работ внутри завода. [14]

На сахарном заводе Pagottan в Мадиуне , также на Восточной Яве, использовались три локомотива Luttermöller с осями 6, 7 и 8. Это были обычные паровозы, которые были переведены на бестопочный режим работы в 2011 году. [15]

Швейцария

Строительство 15-километрового туннеля Готард (1872–1882) привело к появлению локомотивов, работающих на сжатом воздухе . [16]

Швейцария использовала старые беспламенные двигатели в промышленности, например, на пивоваренных заводах, которые были выведены из эксплуатации в 20 веке. В 21 веке паровая компания Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik [17] отремонтировала два локомотива немецкого типа Meiningen и модернизировала их для использования на промышленных подъездных путях.

Сохранение

По всему миру сохранилось множество подобных примеров.

Германия

В немецкой Википедии есть список паровозов с аккумуляторами, сохранившихся в этой стране. Он включает более 100 сохранившихся беспламенных двигателей, 8 из которых в рабочем состоянии. [18]

Мексика

В музее железной дороги Мехико есть беспламенный паровоз Davenport № 013 "Sin Fuego". Он был подарен Pemex и эксплуатировался с 1940-х по 1990-е годы на нефтеперерабатывающем заводе 18 de marzo. [19]

ЮАР

Комиссия по электроснабжению Южной Африки (ESKOM) сохранила два бестопочных паровоза. Это Bagnall 0-6-0F № 2571 1937 года и Hawthorne Leslie 0-4-0F № 3858 1935 года.

Великобритания

Одним из примечательных примеров является «Лорд Эшфилд» ( работы Эндрю Баркли № 1989 от 1930 года) в Музее науки и промышленности в Манчестере . Он работал в ограниченном режиме в 1990-х годах, разделяя подачу пара со стационарными экспонатами. [20]

Группа по сохранению железной дороги Эйршира восстановила свой беспламенный локомотив Andrew Barclay 0-4-0 (рабочий номер 1952 от 1928 года). Локомотив вернулся в эксплуатацию в 2015 году и работает в составе демонстрационного грузового поезда. [21]

Соединенные Штаты

В Музее транспорта Северной Каролины в Спенсере хранится бестопочный паровоз North Carolina Power and Light #3 0-4-0.

Сохранились три беспожарных переключателя Национальных кассовых аппаратов 0-4-0: один в Историческом парке Карильон в Дейтоне, штат Огайо , [22] один в Юго-Восточном железнодорожном музее в Дулуте, штат Джорджия , и один в Национальном музее транспорта в Кирквуде, штат Миссури.

Стрелочный локомотив Pennsylvania Power and Light "D" с кодами 0-8-0 хранится в Железнодорожном музее Пенсильвании .

Паровоз Union Electric Company 4, 0-4-0, хранится в Иллинойском железнодорожном музее Union Illinois. [23]

Cleveland Electric Illuminating Company, 0-6-0, построенный HK Porter Company, хранится в Mad River and NKP Railroad Museum в Белвью, штат Огайо [24]

North American Rayon Company, 1936 HK Porter Company, 0-6-0F Fireless Locomotive, Элизабеттон, Теннесси . Локомотив назывался «The Pot». Этот редкий беспламенный локомотив был построен в 1936 году для North American Rayon Company (NARC) из Элизабеттона. Его пар подавался из большого резервуара, расположенного внутри завода NARC. Беспламенные локомотивы использовались в промышленных ситуациях, где был повышенный риск возгорания. NARC производила Rayon, который является легковоспламеняющимся материалом. Локомотив был выведен из эксплуатации в 1992 году, и, возможно, это последний беспламенный локомотив, выведенный из эксплуатации в Соединенных Штатах. [25] NARC закрылась в 2000 году и пожертвовала «The Pot» Торговой палате округа Картер и находится на публичном обозрении в Элизабеттоне, Теннесси. [26]

Connecticut Coke Company 3, HK Porter Company 1930 года 0-4-0F, принадлежит Valley Railroad и в настоящее время экспонируется в торговом центре Westbrook (CT). [27]

В музее железной дороги Heart of Dixie в Калере, штат Алабама, выставлен недавно отреставрированный поезд 0-4-0 Davenport.

Сохранившиеся беспожарные паровозы

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Промышленные локомотивы: включая сохранившиеся и второстепенные железнодорожные локомотивы . Том 15EL. Мелтон-Моубрей: Industrial Railway Society . 2009. ISBN 978-1-901556-53-7.
  2. ^ Патент США 125,577
  3. ^ Патент США 105,581
  4. ^ Луис С. Хенник; Элбридж Харпер Чарльтон (1965). Трамваи Нового Орлеана . Pelican Publishing. стр. 14–16. ISBN 9781455612598.
  5. ^ Гильбо, Джеймс (2011-01-31). Трамвай Св. Чарльза, Или, железная дорога Нового Орлеана и Кэрролтона. ISBN 9781879714021.
  6. ↑ Поезд: Полная визуальная история. Penguin. Октябрь 2014. С. 157. ISBN 9781465436580. Получено 4 апреля 2017 г.
  7. ^ Синклер, Ангус (1907). Разработка локомотивного двигателя. Издательская компания Ангуса Синклера.
  8. ↑ См. «Локомотивы на сжатом воздухе», Отчет о недавнем строительстве Baldwin Locomotive Works № 46 (1904).
  9. ^ Киликийские ворота, дата обращения 2007-09-14
  10. ^ «Презентация в Цюрихском университете прикладных наук / ZHAW | ZHAW Винтертур» (PDF) (на немецком языке). 13 марта 2013 г. Проверено 20 ноября 2020 г.
  11. ^ "Fireless technology". DLM - MODERN STEAM . Получено 2021-10-05 .
  12. ^ "Паровые беспламенные локомотивы Семборо". www.internationalsteam.co.uk . Получено 2021-10-05 .
  13. ^ "Промышленные паровозы Явы". www.internationalsteam.co.uk . Получено 2021-10-05 .
  14. ↑ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine: «2017 Java Steam & Sugar Tour: Semboro Fireless Locomotives». YouTube .
  15. ^ "Steam на Java 2011". www.internationalsteam.co.uk . Получено 2021-10-05 .
  16. ^ Альпийские железнодорожные туннели. "Туннель Сен-Готард". железнодорожный туннель, Швейцария . Encyclopaedia Britannica . Получено 20 февраля 2020 г.
  17. ^ Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik (7 сентября 2010 г.). «Презентация беспожарных локомотивов DLM в Шаффхаузене». dlm-ag.ch . Проверено 20 ноября 2020 г.
  18. ^ de: Liste in Deutschland vorhandener Dampfspeicherlokomotiven Список беспожарных локомотивов в Германии (на немецком языке)
  19. ^ "Llega locomotora "sin fuego" al Museo de los Ferrocarrilleros" . Энфок. НОТИМЕКС. 4 августа 2014 года . Проверено 10 января 2018 г.(на испанском)
  20. ↑ Фотография лорда Эшфилда «в паре». [ постоянная мертвая ссылка ] (доступ 14 февраля 2008 г.)
  21. ^ "Выбор локомотивов стандартной колеи в коллекции ARPG". Scottish Industrial Railway Centre . Архивировано из оригинала 26 марта 2016 г.
  22. ↑ Янг, Роз (20 октября 1990 г.). «Маленькие паровозики, которые смогли». Dayton History Books .
  23. ^ "IRM Roster - Union Electric Company 4". Архивировано из оригинала 2016-12-01 . Получено 2014-05-28 .
  24. ^ "Музей железной дороги Mad River & NKP". madrivermuseum.org . Получено 23 августа 2015 г.
  25. ^ "Архив - Новости за первый квартал 2000 года - SteamCentral".
  26. ^ "Горшок 0-6-0F Беспожарный Локомотив".
  27. ^ "HK Porter Company 0-4-0F". Друзья Valley Railroad . Получено 29.12.2020 .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Беспламенные локомотивы» .