Un generador de vapor es un tipo de caldera que se utiliza para producir vapor para el control del clima y el calentamiento de agua potable en los vagones de pasajeros de los ferrocarriles . La salida de un generador de vapor de ferrocarril es vapor saturado a baja presión que pasa a través de un sistema de tuberías y conductos a lo largo de todo el tren.
Los generadores de vapor se desarrollaron cuando las locomotoras diésel comenzaron a reemplazar 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 usaba 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 un recorrido, se insertaba un llamado "vagón de calefacción" equipado con uno o dos generadores de vapor entre la última locomotora del tren y el resto del tren.
También se instalarían generadores de vapor en vagones individuales para permitir que se calentaran independientemente del suministro de locomotoras.
En Irlanda , Córas Iompair Éireann utilizaba "vagones con calefacción" como estándar y las locomotoras diésel CIÉ no estaban equipadas con generadores de vapor.
En las primeras décadas del transporte ferroviario de pasajeros, los vagones se calentaban con estufas de leña o carbón , si es que se calentaban. Era difícil calentar de manera uniforme los vagones largos y con corrientes de aire, y los pasajeros que estaban cerca de las estufas a menudo sentían un calor incómodo, mientras que los que estaban más lejos apenas obtenían calor. Las estufas también eran un peligro para la seguridad; los vagones a menudo se incendiaban con las brasas de las estufas, especialmente en caso de accidente, cuando una estufa desprendida volcaba, arrojando brasas encendidas dentro del vagón.
El uso del vapor de las locomotoras para calentar los vagones se empezó a utilizar a finales del siglo XIX. El vapor a alta presión de las locomotoras se hacía circular por el tren a través de tuberías y mangueras. Los peligros de este sistema se hicieron evidentes en los accidentes que asolaron la industria.
En 1903, el empresario de Chicago Egbert Gold introdujo el sistema de calefacción para vagones "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 viajes de pasajeros, la empresa 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 . Conocida como generador de vapor Vapor-Clarkson, esta y sus competidoras (en particular, la unidad construida por Elesco) siguieron siendo un aparato ferroviario estándar hasta que se eliminó progresivamente la calefacción a vapor.
Entre 1914 y 1916, el ferrocarril Chicago, Milwaukee & St Paul Railway electrificó unas 440 millas (710 kilómetros) de su línea que atravesaba las Montañas Rocosas y la cordillera Cascade con el sistema aéreo de 3 kV CC. La fuerza motriz era EF-1 y EP-1 de American Locomotive Company (Alco) con equipo eléctrico de General Electric . Estas locomotoras articuladas de 2 secciones en versión para pasajeros estaban equipadas con 2 calderas de vapor alimentadas con fueloil, una en cada sección. [1]
En Gran Bretaña , los generadores de vapor fueron construidos para las locomotoras diésel de los ferrocarriles británicos [2] por tres empresas: Spanner, [3] Clayton [4] y Stone. [5] Todos los tipos eran notoriamente poco confiables y las fallas eran muy comunes. [ cita requerida ]
En Polonia , se instalaron generadores de vapor en las locomotoras diésel de pasajeros de la clase SP45 . Las calderas se retiraron en los años 80 y 90 y se reemplazaron por generadores de corriente continua de 3 kV accionados por el motor principal, cuando el mantenimiento se volvió demasiado costoso y los vagones restantes que no estaban equipados con calefacción eléctrica se retiraron del servicio.
Las locomotoras eléctricas neozelandesas de la clase ED , utilizadas en Wellington y sus alrededores , estaban equipadas con calderas de vapor alimentadas con fueloil fabricadas por Sentinel Waggon Works . Las calderas parecían haberse utilizado muy raramente y se habían retirado durante la vida útil de las locomotoras.
Estos quemaban combustible diésel, que es un combustible ligero. El término generador de vapor (a diferencia de caldera) generalmente se refiere a una unidad automatizada con un tubo espiral largo por el que se bombea agua y está rodeado de llamas y gases calientes, con vapor saliendo por el extremo de salida. No hay un recipiente a presión en el sentido ordinario de una caldera. Como no hay capacidad de almacenamiento, la salida del generador de vapor debe cambiar para satisfacer la demanda. Los reguladores automáticos variaban el suministro de agua, el suministro 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 se alimentara al tren. Una válvula de purga automática se activaba periódicamente para expulsar los sólidos y el lodo del separador. Esto reducía la acumulación de cal causada por el agua dura hirviendo . La acumulación de cal que se producía tenía que eliminarse con lavados ácidos.
La locomotora eléctrica neozelandesa de clase ED (1500 voltios) que se utilizó en Wellington a partir de 1940 tenía originalmente calderas acuotubulares alimentadas con fueloil para los calentadores de vapor de los vagones de pasajeros, que luego se eliminaron. Al principio, los trenes de pasajeros impulsados por diésel, como el Northerner en la línea principal de la Isla Norte, tenían un vagón de calefacción a vapor independiente, pero más tarde los vagones de trenes de larga distancia, como el Overlander, usaban calentadores eléctricos suministrados por un vagón de carga independiente o combinado con un vagón de carga y un vagón de equipaje.
En las locomotoras eléctricas británicas, el generador de vapor era generalmente una caldera de vapor eléctrica , calentada por un gran calentador de inmersión eléctrico que funcionaba con voltajes de línea (en ese entonces) de 600 voltios desde un tercer riel o 1.500 voltios desde un cable aéreo.
La locomotora eléctrica polaca EL204 de 1937 estaba equipada con un generador de vapor eléctrico alimentado desde líneas aéreas . [6] La locomotora fue destruida durante la Segunda Guerra Mundial .
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 con aceite en cada mitad de las locomotoras de pasajeros para calentar los vagones traseros. 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.
