La caldera Sentinel era un diseño de caldera vertical , instalada en los numerosos vagones de vapor construidos por Sentinel Waggon Works .
La caldera fue diseñada cuidadosamente para su uso en un vagón de vapor: era compacta, fácil de manejar durante la conducción y sus características de mantenimiento reconocían los problemas de la mala calidad del agua de alimentación y la necesidad de que su mantenimiento fuera realizado por un pequeño operador, en lugar de una gran fábrica de locomotoras.
Aunque este diseño se utilizó en la mayoría de los productos de Sentinel, también produjeron calderas más grandes de tipos bastante diferentes para sus locomotoras ferroviarias .
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Las calderas Sentinel son verticales, como era común en muchos diseños de vagones de vapor , para reducir los efectos de inclinación debido a la subida de pendientes o caminos irregulares que alteran el nivel del agua . También proporciona una caldera compacta que deja suficiente espacio en la cabina para la tripulación, los controles y el depósito de carbón, al tiempo que deja disponible la mayor parte posible de la longitud total del vagón para la carga útil.
La caldera es una caldera acuotubular , con estos tubos contenidos dentro de un tambor exterior cilíndrico vertical. [1] Este tambor tiene doble pared y forma una camisa de agua alrededor de la caldera, con un gran conducto de humos vertical en su interior. El conducto de humos interior tiene una sección transversal compleja. Está escalonado en tres diámetros, estrechándose hacia la parte superior. La región central tiene una sección cuadrada, en lugar de redonda. [2]
La superficie de calentamiento principal la proporcionan los tubos de agua en esta sección cuadrada. Estos tubos son cortos, rectos y pasan entre las caras planas de la sección cuadrada en un patrón de rejilla. Hay ocho capas de tubos, cuatro bancos de seis en cada dirección.
En el centro de los bancos de tubos de agua se deja un espacio para el conducto de encendido. [3] La caja de fuego se enciende desde arriba (y se enciende) a través de este conducto y no hay puerta lateral contra incendios. La parte inferior del barril con camisa de agua rodea la caja de fuego. El estrecho espacio de agua aquí fomenta la rápida generación de vapor. El encendido es simple, con un fuego espeso en relación con su área y el combustible simplemente se vierte hacia abajo. Debajo de la rejilla hay un cenicero lleno de agua, para evitar que las brasas calientes caigan a la carretera. El tiro se controla mediante un regulador en el costado del cenicero, entre la rejilla y la bandeja de agua.
Por encima del nido de tubos, el espacio de agua se ensancha para formar un depósito más grande, que protege contra la inclinación. Los dibujos de Sentinel [1] permitían una pendiente de subida de 1 en 6, aproximadamente 9,5°. Las regulaciones modernas para autobuses requieren una inclinación segura de 35°. [4] El conducto de humos angosto en esta área se usa, cuando está instalado, para alojar el sobrecalentador .
Una característica inusual de la caldera Sentinel era la "caja de secado de humos", un pequeño recalentador , en la parte superior del conducto de humos de la caldera, inmediatamente antes de la boquilla del tubo de escape. Este calentaba el vapor de los humos para evitar que se condensara en una columna blanca visible. Un requisito de la Ley de Carreteras y Locomotoras (Enmienda) de 1878 ( 41 y 42 Vict. c. 77) era que los motores debían "consumir su propio humo".
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Por la naturaleza de su uso, los vagones de vapor a menudo debían utilizar agua de alimentación sucia o contaminada con minerales disueltos. Si no se trata, esto genera incrustaciones en los tubos de la caldera y, en particular, deposita lodos en las partes inferiores de la caldera. Ambos factores alteran la circulación y provocan el riesgo de sobrecalentamiento y daños locales; las incrustaciones también reducen la eficiencia de la caldera y desperdician combustible.
La caldera Sentinel fue diseñada para hacer frente a estos problemas y permitir una fácil limpieza del espacio de agua. Además de la válvula de purga habitual para el uso diario, toda la caldera se podía desmontar fácilmente. La carcasa exterior estaba dividida en dos secciones, tambor interior y exterior, y estaban unidas por una junta anular atornillada en la parte superior e inferior. El mantenimiento regular (dependiendo de las condiciones del agua) consistía en separar los tubos de agua en su tambor de la carcasa exterior de la caldera, para poder limpiarlos. El lodo caía libremente al abrir la carcasa y los tubos cortos y rectos se podían limpiar fácilmente con un cepillo o un raspador.
Varias otras calderas verticales, como la Straker , tenían sistemas similares para levantar sus carcasas del nido de tubos. La Sentinel, sin embargo, dejó la carcasa exterior en su lugar y en su lugar bajó el nido de tubos hacia abajo (habiendo quitado primero el cenicero). [1] Esto tenía las ventajas de que requería un equipo de elevación más simple: el vagón se elevaba en rampas o sobre un foso, se quitaban los pernos y luego el banco de tubos se bajaba con un polipasto desde una viga fija, sin necesidad de una grúa móvil que pudiera levantarlo y luego moverlo lateralmente. En segundo lugar, las numerosas conexiones de tuberías a la carcasa exterior se dejaron intactas, lo que aceleró la operación.
No fue necesario dejar caer la caja de fuego en cada lavado y se recomendó hacerlo en intervalos de 2 a 12 meses, dependiendo de la calidad del agua. [5]
El diseño de conducto de humos más conocido de Sentinel era el de sección cuadrada, pero en algún momento también utilizaron un diseño corrugado circular, con los tubos de agua dispuestos en espiral . La fabricación de estos se subcontrató a los conocidos fabricantes de calderas Galloway de Manchester. Cuando Galloway cerró en 1932, Sentinel volvió a su patrón cuadrado.
La caldera se utilizó en toda la gama de vagones de vapor de Sentinel, desde los primeros hasta los últimos. También se utilizó en sus tractores de vapor , autobuses y otros vehículos.
Mann's of Leeds utilizó una derivación de la caldera Sentinel en su vagón "Express", lanzado en 1924. [6]
Este diseño de caldera en particular no se utilizó mucho en las locomotoras de ferrocarril de Sentinel. Las locomotoras de vía estrecha lo utilizaban, al igual que los modelos más pequeños de vía estándar .
Sus locomotoras más grandes utilizaban una variedad de diseños de calderas, pero todas con tubos de agua.
