Un generador de vapor es un tipo de caldera que se utiliza para producir vapor para el control climático y el calentamiento de agua potable en vagones de pasajeros de ferrocarril . La salida de un generador de vapor de ferrocarril es vapor saturado de baja presión que pasa a través de un sistema de tuberías y conductos a lo largo del tren.
Los generadores de vapor se desarrollaron cuando las locomotoras diésel comenzaron a sustituir a las locomotoras de vapor en los trenes de pasajeros . En la mayoría de los casos, cada locomotora de pasajeros estaba equipada con un generador de vapor y un tanque de suministro de agua de alimentación . El generador de vapor utilizaba parte del suministro de combustible diésel de la locomotora para la combustión . Cuando una locomotora equipada con un generador de vapor no estaba disponible para circular, se insertaba un llamado "vagón calefactor" equipado con uno o dos generadores de vapor entre la última locomotora del conjunto y el resto del tren.
También se instalarían generadores de vapor en los vagones individuales para poder calentarlos independientemente de cualquier suministro de locomotora.
En Irlanda , Córas Iompair Éireann utilizaba "vagones con calefacción" como estándar y las locomotoras diésel CIÉ no estaban equipadas con generadores de vapor.
Durante los primeros días del ferrocarril de pasajeros, los vagones se calentaban con una estufa de leña o carbón , si es que se proporcionaba calor. Era difícil calentar uniformemente los coches largos y con corrientes de aire. Los pasajeros que se encontraban cerca de la estufa a menudo la encontraban incómodamente caliente, mientras que los que estaban más lejos se enfrentaban a un viaje frío. Las estufas también representaban un peligro para la seguridad. A menudo, los automóviles se encendían con las brasas de la estufa, especialmente en un accidente, cuando una estufa desprendida se volcaba y arrojaba brasas encendidas dentro del automóvil.
El uso del vapor de la locomotora para calentar vagones se utilizó por primera vez a finales del siglo XIX. El vapor a alta presión de la locomotora pasaba a través del tren a través de tuberías y mangueras. Los peligros de este acuerdo se hicieron evidentes en los accidentes que asolaron la industria.
En 1903, el empresario de Chicago Egbert Gold introdujo el sistema de calefacción de automóviles "Vapor", que utilizaba vapor saturado a baja presión. El sistema Vapor era seguro y eficiente y se volvió casi universal en aplicaciones ferroviarias.
Cuando las locomotoras de vapor comenzaron a retirarse de los recorridos de pasajeros, la compañía de Gold, ahora conocida como Vapor Car Heating Company, desarrolló una caldera acuotubular compacta que podía instalarse en la parte trasera de la sala de máquinas de una locomotora diésel . Conocido como el generador de vapor Vapor-Clarkson, él y sus competidores (en particular la unidad construida por Elesco) siguieron siendo un aparato ferroviario estándar hasta que se eliminó el calor por vapor.
En 1914-16, el Ferrocarril de Chicago, Milwaukee y St Paul electrificó unas 440 millas (710 kilómetros) de su línea que atravesaba las Montañas Rocosas y Cascade Range con el sistema aéreo de CC de 3 kV. La fuerza motriz eran EF-1 y EP-1 de American Locomotive Company (Alco) con equipos eléctricos de General Electric . Estos motores articulados de 2 tramos en versión de pasajeros estaban equipados con 2 calderas de vapor alimentadas con gasóleo, una en cada tramo. [1]
En Gran Bretaña , tres empresas construyeron generadores de vapor para las locomotoras diésel de los ferrocarriles británicos [2] : Spanner, [3] Clayton [4] y Stone. [5] Todos los tipos eran notoriamente poco confiables y las fallas eran muy comunes. [ cita necesaria ]
En Polonia , se instalaron generadores de vapor en locomotoras diésel de pasajeros de la clase SP45 . Las calderas se retiraron en los años 80 y 90 y se sustituyeron por generadores de CC de 3 kV accionados por el motor principal, cuando el mantenimiento se volvió demasiado caro y los coches restantes que no estaban equipados con calefacción eléctrica fueron retirados del servicio.
Las locomotoras eléctricas neozelandesas clase ED , utilizadas en Wellington y sus alrededores , estaban equipadas con calderas de vapor alimentadas por fueloil fabricadas por Sentinel Waggon Works . Las calderas parecían haberse utilizado muy raramente y fueron retiradas durante la vida operativa de las locomotoras.
Estos quemaban combustible diésel, que es un fueloil ligero. El término generador de vapor (a diferencia de caldera) generalmente se refiere a una unidad automatizada con un largo tubo en espiral por el que se bombea agua y está rodeado de llamas y gases calientes, con vapor saliendo por el extremo de salida. No existe un recipiente a presión en el sentido ordinario de una caldera. Como no hay capacidad de almacenamiento, la producción del generador de vapor debe cambiar para satisfacer la demanda. Los reguladores automáticos variaron la alimentación de agua, la alimentación de combustible y el volumen de aire de combustión.
Al bombear un poco más de agua de la que se puede evaporar, el resultado fue una mezcla de vapor y un poco de agua con sólidos disueltos concentrados. Un separador de vapor eliminó el agua antes de que el vapor llegara al tren. Se activaría periódicamente una válvula de purga automática para expulsar sólidos y lodos del separador. Esto redujo la acumulación de cal causada por el agua dura hirviendo . La acumulación de sarro que se produjo tuvo que eliminarse con lavados ácidos.
La locomotora eléctrica neozelandesa clase ED (1.500 voltios) utilizada en Wellington a partir de 1940 tenía originalmente calderas acuotubulares alimentadas con fueloil para calentadores de vapor de vagones de pasajeros, que luego fueron retiradas. Inicialmente, los trenes de pasajeros con motor diésel, como el Northerner en el tronco principal de la Isla Norte , tenían una furgoneta con calefacción de vapor separada, pero más tarde los vagones de trenes de larga distancia como el Overlander utilizaron calentadores eléctricos suministrados por una furgoneta de equipaje eléctrica separada o combinada.
En las locomotoras eléctricas británicas , el generador de vapor solía ser una caldera de vapor eléctrica , calentada por un gran calentador de inmersión eléctrico que funcionaba con los (entonces) voltajes de línea de 600 voltios desde un tercer riel o 1500 voltios desde un cable aéreo.
La locomotora eléctrica polaca EL204 del año 1937 estaba equipada con un generador de vapor eléctrico alimentado por líneas aéreas . [6] La locomotora fue destruida durante la Segunda Guerra Mundial .
Los vagones calentados o refrigerados por vapor han sido reemplazados en gran medida o convertidos a sistemas totalmente eléctricos . Las volutas de vapor que salen de los automóviles de servicio normal son ahora historia en el Reino Unido, EE. UU., Canadá y gran parte del resto del mundo.
En el Reino Unido, gran parte del material conservado, incluidos los trenes Railtour certificados para la línea principal, todavía conserva la capacidad de calentamiento por vapor, así como por calentamiento eléctrico, y esto todavía se utiliza a veces cuando los trenes funcionan con locomotoras de vapor o motores diésel conservados a los que se les ha quitado el vapor. generadores restablecidos al servicio. En particular, el conjunto de vagones Railtour Mk1 registrados en la línea principal de la Sociedad Escocesa de Preservación de Ferrocarriles son de doble calefacción, y uno de sus Clase 37 [ ¿cuál? A ] se le quitó la caldera en los años 80, se la reemplazó y se la volvió a poner en servicio para proporcionar calor a vapor en los recorridos de la línea principal.
Prácticamente todos los ferrocarriles privados, turísticos y patrimoniales utilizan vagones BR MkI y MkII, la mayoría de los cuales están calentados por vapor. Algunos construyeron MkII posteriormente, y algunos MkI que se han modificado tienen capacidad de calor dual (vapor y electricidad). Un número cada vez mayor de líneas tradicionales tienen locomotoras con capacidad de calefacción eléctrica.
El ferrocarril del Gran Cañón de Williams, Arizona, todavía utiliza generadores de vapor para mantener los vagones encendidos cuando sus viejos motores diésel y locomotoras de vapor tiran del tren.
Las locomotoras de pasajeros y de carga son idénticas, con la excepción de la relación de transmisión y la adición de una caldera de vapor alimentada por fueloil en cada mitad de las locomotoras de pasajeros para calentar los vagones de remolque. Las dos calderas son capaces de evaporar 4000 libras de agua por hora y este equipo con tanques para aceite y agua eleva el peso de la locomotora a aproximadamente 300 toneladas.
