Беспожарные локомотивы
— Беспожарный локомотив это тип локомотива , в котором используются поршневые двигатели, питаемые от резервуара сжатого воздуха или пара, который периодически заполняется из внешнего источника. Они имеют преимущества перед обычными паровозами: более низкая стоимость единицы, чистота и меньший риск пожара или взрыва котла ; это уравновешивается необходимостью в источнике для заправки локомотива, а также ограниченным запасом хода, обеспечиваемым резервуаром.
Они были желательны в ситуациях, когда дым из топки был слишком вредным или существовал риск возгорания или взрыва. Типичное использование было в шахте, на пищевом или химическом заводе. Их также использовали там, где был легко доступен источник воздуха или пара, а также для перемещения грузов на ограниченных территориях, например, на распределительной станции или на промышленном заводе.
В конечном итоге в большинстве случаев их заменили дизельные и аккумуляторные электровозы, оснащенные защитными устройствами; их называют пожаробезопасными локомотивами. [1] Они до сих пор имеют ограниченное применение на заводах, производящих большое количество избыточного пара и где задачи локомотива не требуют его перемещения далеко от источника пара.
История
[ редактировать ]
Джон Фаулер попытался сделать локомотив из «горячего кирпича» для Лондонской столичной железной дороги , но испытания 1861–1862 годов показали, что идея еще не созрела, и эту досадную неудачу позже прозвали « призраком Фаулера » .
Первым применением беспожарного локомотива стали уличные трамваи в США. Эмиль Ламм разработал два типа беспожарных локомотивов. [2] [3] один использует аммиак , а другой - накопленный пар. [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] Беспожарные двигатели Ламма некоторое время пользовались популярностью как в США, так и во Франции, но вскоре были вытеснены электрическими трамваями . Французские локомотивы были построены совместно с Леоном Франком под названием Lamm & Francq .
Беспожарная система получила новую жизнь для промышленных маневровых локомотивов . Любой завод, имевший стационарный котел, мог использовать его для зарядки беспожарного паровоза для внутренних маневровых работ. Беспожарные маневровые локомотивы стали особенно популярны в Германии, некоторые из них оставались в эксплуатации до 1960-х годов. Беспожарные промышленные маневровые машины обычно имели колесную формулу 0-4-0 или 0-6-0, но некоторые модели 0-8-0 , строили компании, включая Heisler . Pennsylvania Power and Light «D» в галерее ниже представляет собой пример беспожарного локомотива Heisler 0-8-0. [6]
По состоянию на 2020 год беспожарные локомотивы использовались для маневрирования тяжелых угольных поездов-хопперов для ТЭЦ в немецком городе Мангейм .
Типы движущей силы
[ редактировать ]Пар
[ редактировать ]
Беспожарный паровоз похож на обычный паровоз резервуар, известный как паровоз , но имеет вместо котла . В этот резервуар загружается перегретая вода под давлением от стационарного котла. Двигатель работает как обычный паровой двигатель, используя пар под высоким давлением над водой в аккумуляторе. По мере использования пара и падения давления перегретая вода закипает, заменяя отработанный пар. Так локомотив может работать до тех пор, пока давление не упадет до минимально полезного уровня или не закончится вода, после чего его необходимо подзарядить.
В европейских безпожарных паровозах цилиндры обычно расположены сзади, а в американских - спереди, как в обычном локомотиве. Основными производителями беспожарных паровозов в Великобритании были Эндрю Барклай и У.Г. Бэгналл .
Сжатый воздух
[ редактировать ]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 редукционно-запорного клапана, который поддерживает постоянное давление воздуха в двигателе, даже если давление в резервуаре для хранения снижается по мере использования. [7] Локомотивы со сжатым воздухом использовались в течение многих лет, в основном в шахтах . [8] но также использовались на трамваях . (См. систему Мекарского )
Гибридный
[ редактировать ]Было построено несколько гибридных локомотивов , которые либо какое-то время использовали огонь, например, Фаулера «Призрак Лондона Метрополитен» в 1861 году, либо использовали огонь для перегрева накопленного пара, как, например, локомотивы-приемники, построенные Sentinel Waggon Works . Ни одно из них не увенчалось успехом.
Колесные механизмы
[ редактировать ]Большинство беспожарных локомотивов имели колесную формулу 0-4-0 или 0-6-0 , но были и 0-8-0 и даже несколько 0-10-0 . Где-то 600 мм ( 1 фут 11 + 5/8 дюйма Беспожарные локомотивы шириной калибра 0-10-0 немецкой компании Henschel использовались при строительстве Багдадской железной дороги , вероятно, чтобы избежать риска отравления угарным газом при бурении туннелей. [9]
Другая немецкая компания, Hohenzollern , построила несколько сочлененных безпожарных паровозов с кабинами на каждом конце. Силовой была только одна из тележек , что делало колесную формулу Б-2 .
Текущее использование
[ редактировать ]Обычная паровая тяга устарела в 1950-х годах в США и на протяжении 1960-1990-х годов в Европе и была в значительной степени заменена дизельной или электрической тягой. [ нужна ссылка ] Однако безпожарный пар имеет свои преимущества, особенно там, где имеется обильный дешевый источник пара, например, на промышленных объектах, на тепловых электростанциях или мусоросжигательных заводах , где безпожарные паровозы используются для маневровых работ при очень низких затратах.
Поскольку они не выделяют никаких выхлопных газов, кроме пара, они могут проникать в здания, не подвергая персонал опасности вредными парами.
Учитывая, что маневровые локомотивы обычно работают лишь около 10% времени, 90% ждут работы; тепловоз . , работающий большую часть времени на холостом ходу, сжигает слишком много топлива, ничего не производя [10] Хорошо изолированный современный аккумулятор пара может сохранять давление в течение многих часов, но, тем не менее, готов немедленно обеспечить тяговое усилие. Таким образом, эксплуатационные расходы беспожарного парошунтового двигателя могут быть намного меньше, чем у сопоставимого дизеля, который является экологически чистой альтернативой двигателю внутреннего сгорания. [11]
Беспожарные локомотивы также безопаснее в эксплуатации, чем обычные паровозы, за исключением исключения опасности возгорания. Основной причиной взрыва котла локомотива является истощение котловой воды из-за невнимательности или чрезмерного использования, в результате чего верхний лист подвергается непосредственному воздействию пламени топки без охлаждающего эффекта водяного покрытия, что ослабляет его до отказа. Беспожарный локомотив устраняет эту опасность — если в нем заканчивается достаточное количество воды, он просто перестает двигаться, хотя необходимо принимать 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 эксплуатироваться менее квалифицированным персоналом, не требующим наличия полностью квалифицированного машиниста локомотива и пожарного.
Германия
[ редактировать ]На протяжении 20 века несколько производителей локомотивов производили беспожарные двигатели. Майнингенский паровозостроительный завод все еще строил их в 1980-х годах. Некоторые беспожарные 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 вагонов-хопперов. Для шунтирования бункеров на территории электростанции используются три беспожарных двигателя.
Восточная Германия , предпочитая использовать свои обильные запасы бурого угля вместо импортного топлива, широко использовала беспламенные двигатели. Серия из 200 беспожарных локомотивов была построена на заводе RAW Meiningen еще в 1980-х годах.
Индонезия
[ редактировать ]В 2017 году сахарный завод Семборо в Джембере , Восточная Ява. [12] использовали два безпожарных локомотива из-за наличия легковоспламеняющегося жома . Локомотивы были построены компанией Orenstein & Koppel в Германии в 1928 и 1929 годах. [13] и использовались для маневрирования внутри мельницы. [14]
Сахарный завод Паготтан в Мадиуне , также на Восточной Яве, использовал три локомотива с осями Luttermöller под номерами 6, 7 и 8. Это были обычные паровозы, которые в 2011 году были переведены на беспожарную работу. [15]
Швейцария
[ редактировать ]При строительстве 15-километрового Готардского туннеля (1872–1882 гг.) были представлены локомотивы на сжатом воздухе . [16]
Швейцария использовала в промышленности старые беспожарные двигатели, например, на пивоварнях, которые вышли из употребления в 20 веке. В XXI веке паровая компания Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik [17] отремонтировал два локомотива немецкого типа «Мейнинген» и модернизировал их для использования на промышленных подъездных путях.
Сохранение
[ редактировать ]По всему миру сохранилось множество примеров.
Германия
[ редактировать ]В немецкой Википедии есть список паровозов-аккумуляторов, сохранившихся в этой стране.В его состав входит более 100 сохранившихся беспожарных двигателей, из них 8 действующих. [18]
Мексика
[ редактировать ]В железнодорожном музее Мехико есть беспожарный паровоз Davenport no. 013 «Грех Фуэго». Он был подарен компанией Pemex и работал с 1940-х по 1990-е годы на нефтеперерабатывающем заводе 18 марта. [19]
ЮАР
[ редактировать ]Комиссия по электроснабжению ЮАР (ESKOM) сохранила два безпожарных паровоза. Это Бэгналл 0-6-0F нет. 2571 1937 года и Хоторн Лесли 0-4-0F нет. 3858 от 1935 года.
Великобритания
[ редактировать ]Одним из ярких примеров является «Лорд Эшфилд» ( работы Эндрю Баркли № 1989 из 1930 года) в Музее науки и промышленности в Манчестере . В 1990-е годы он работал ограниченно, используя паровую систему для стационарных экспонатов. [20]
Группа по сохранению железных дорог Эйршира восстановила свой беспожарный локомотив Эндрю Барклая 0-4-0 (заводской номер 1952 от 1928 года). Двигатель вернулся в строй в 2015 году и работает в составе демонстрационного грузового поезда. [21]
Соединенные Штаты
[ редактировать ]В Музее транспорта Северной Каролины в Спенсере есть беспожарный паровоз North Carolina Power and Light № 3 0-4-0.
три беспожарных переключателя National Cash Register Сохранились 0-4-0: один в историческом парке Карильон в Дейтоне, штат Огайо , [22] один в Музее Юго-восточной железной дороги в Дулуте, штат Джорджия , и один в Национальном музее транспорта в Кирквуде, штат Миссури.
Pennsylvania Power and Light «D», переключатель 0-8-0, хранится в Железнодорожном музее Пенсильвании .
Union Electric Company 4, 0-4-0 хранится в Железнодорожном музее штата Иллинойс в Юнион-Иллинойс. [23]
Cleveland Electric Illuminating Company, самолет 0-6-0, построенный компанией HK Porter, хранится в Мэд-Ривер и Музее железной дороги NKP в Белвью, штат Огайо. [24]
Североамериканская районная компания, 1936 г. Компания HK Porter, беспожарный локомотив 0-6-0F, Элизабеттон, Теннесси . Локомотив назывался «Горшок». Этот редкий беспожарный локомотив был построен в 1936 году для Североамериканской районной компании (NARC) в Элизабеттоне. Его пар подавался из большого резервуара, расположенного внутри завода НАРК. Беспожарные локомотивы использовались в промышленных условиях, где существовал повышенный риск возникновения пожара. NARC произвела искусственный шелк, который является легковоспламеняющимся материалом. Локомотив выведен из эксплуатации в 1992 году и, возможно, это последний беспожарный локомотив, выведенный из эксплуатации в Соединенных Штатах. [25] Закрытие NARC в 2000 году, «Горшок» был передан в дар Торговой палате округа Картер и выставлен на всеобщее обозрение в Элизабеттоне, штат Теннесси. [26]
Connecticut Coke Company 3, HK Porter Company 0-4-0F 1930 года, принадлежит Valley Railroad и в настоящее время выставлен в торговом центре Westbrook (CT) Outlet Mall. [27]
Беспожарный двигатель 002 компании DLM , готовый к промышленному использованию на демонстрации в Шаффхаузене , 2010 г.
Беспожарный двигатель Henschel, заполняющий паром на электростанции Мангейм
Пенсильвания Power and Light "D" в Железнодорожном музее Пенсильвании
Беспожарный паровоз в железнодорожном музее Бохум-Дальхаузен, Германия
Промышленный беспожарный тепловоз №9305 на выставке на вокзале Варшавском Санкт-Петербурга . Построен в Германии в 1928 году.
Локомотив со сжатым воздухом в Бэнкхеде, Альберта , Канада, ранее использовавшийся в добыче угля.
Беспожарный паровоз Давенпорт №. 013 «Sin Fuego» в железнодорожном музее Мехико.
Беспожарный локомотив North American Rayon Corp 0-6-0F
См. также
[ редактировать ]- Передовая паровая технология
- Беспожарные локомотивы Bagnall (сохранились)
- Список безпожарных паровозов, сохранившихся в Великобритании
- Список патентов на паровые технологии
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Промышленные локомотивы: включая сохранившиеся и второстепенные железнодорожные локомотивы . Том. 15ЭЛ. Мелтон Моубрей: Общество промышленных железных дорог . 2009. ISBN 978-1-901556-53-7 .
- ^ Патент США 125 577.
- ^ Патент США 105581.
- ^ Луи К. Хенник; Элбридж Харпер Чарльтон (1965). Трамваи Нового Орлеана . Пеликан Паблишинг. стр. 14–16. ISBN 9781455612598 .
- ^ Гильбо, Джеймс (31 января 2011 г.). Трамвай Сент-Чарльз, Или железная дорога Нового Орлеана и Кэрроллтона . ISBN 9781879714021 .
- ^ Поезд: Полная визуальная история . Пингвин. Октябрь 2014. с. 157. ИСБН 9781465436580 . Проверено 4 апреля 2017 г.
- ^ Синклер, Ангус (1907). Разработка локомотивного двигателя . Издательская компания Ангуса Синклера.
- ^ См. «Локомотивы со сжатым воздухом», Отчет локомотивного завода Болдуина о недавней постройке № 46 (1904 г.).
- ↑ Киликийские ворота , по состоянию на 14 сентября 2007 г.
- ^ «Презентация в Цюрихском университете прикладных наук / ZHAW | ZHAW Винтертур» (PDF) (на немецком языке). 13 марта 2013 г. Проверено 20 ноября 2020 г.
- ^ «Беспожарная технология» . DLM – СОВРЕМЕННЫЙ ПАР . Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ «Парные беспожарные локомотивы Семборо» . www.internationalsteam.co.uk . Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ «Промышленные паровозы Явы» . www.internationalsteam.co.uk . Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : «Java Steam & Sugar Tour 2017: Беспожарные локомотивы Семборо» . Ютуб .
- ^ «Steam в Java 2011» . www.internationalsteam.co.uk . Проверено 5 октября 2021 г.
- ^ Альпийские железнодорожные туннели. «Туннель Сен-Готард» . железнодорожный тоннель, Швейцария . Британская энциклопедия . Проверено 20 февраля 2020 г.
- ^ Паровозостроительный и машиностроительный завод (07.09.2010). «Презентация беспожарных локомотивов DLM в Шаффхаузене» . dlm-ag.ch . Проверено 20 ноября 2020 г.
- ^ de: Список паровозов-аккумулаторов в Германии Список беспожарных локомотивов в Германии (на немецком языке)
- ^ «Паровоз «без огня» прибыл в Железнодорожный музей» . Подход. НОТИМЕКС. 4 августа 2014 года . Проверено 10 января 2018 г. (на испанском языке)
- ↑ Фотография лорда Эшфилда «в паре». [ постоянная мертвая ссылка ] (По состоянию на 14 февраля 2008 г.)
- ^ «Подборка локомотивов стандартной колеи в коллекции ARPG» . Шотландский промышленный железнодорожный центр . Архивировано из оригинала 26 марта 2016 года.
- ^ Янг, Роз (20 октября 1990 г.). «Маленькие паровозики, которые могли» . Книги по истории Дейтона .
- ^ «Реестр IRM — Union Electric Company 4» . Архивировано из оригинала 1 декабря 2016 г. Проверено 28 мая 2014 г.
- ^ «Безумная река и железнодорожный музей НКП» . madrivermuseum.org . Проверено 23 августа 2015 г.
- ^ «Архив — Новости первого квартала 2000 года — SteamCentral» .
- ^ «Беспожарный локомотив «Горшок 0-6-0F» .
- ^ «HK Porter Company 0-4-0F» . Друзья Долинной железной дороги . Проверено 29 декабря 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]