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Locomotora sin fuego

Locomotora finlandesa sin fuego que muestra una configuración típica. Tenga en cuenta el accesorio en la parte delantera del tanque para rellenar.
Preservado HK Porter, Inc. No. 3290 de 1923 impulsado por aire comprimido

Una locomotora sin fuego es un tipo de locomotora que utiliza motores alternativos propulsados ​​por un depósito de aire comprimido o vapor, que se llena a intervalos desde una fuente externa. Ofrecen ventajas sobre las locomotoras de vapor convencionales de menor costo por unidad, limpieza y menor riesgo de incendio o explosión de caldera ; estos se ven contrarrestados por la necesidad de una fuente para recargar la locomotora y por el alcance limitado que ofrece el depósito.

Eran deseables en situaciones en las que el humo de una cámara de combustión sería demasiado nocivo o en las que existía riesgo de incendio o explosión. El uso típico era en una mina o en una fábrica de alimentos o productos químicos. También se usaban donde había una fuente de aire o vapor disponible y para mover cargas dentro de áreas limitadas, como un patio de maniobras o dentro de una fábrica industrial.

Finalmente fueron reemplazadas para la mayoría de los usos por locomotoras diésel y eléctricas de batería equipadas con dispositivos de protección; Estas se describen como locomotoras a prueba de llamas . [1] Todavía tienen un uso limitado en fábricas que producen grandes cantidades de exceso de vapor y donde las tareas de la locomotora no requieren que se aleje de la fuente de vapor.

Historia

Locomotora de tranvía sin fuego Lamm & Francq, 1888

John Fowler intentó fabricar una locomotora de "ladrillos calientes" para el Ferrocarril Metropolitano de Londres , pero las pruebas realizadas entre 1861 y 1862 demostraron que la idea aún no estaba madura, y este vergonzoso fracaso fue posteriormente apodado el Fantasma de Fowler .

Una de las primeras aplicaciones de la locomotora sin fuego fue en los tranvías de las calles de los Estados Unidos. Emile Lamm desarrolló dos tipos de locomotoras sin fuego, [2] [3] una que utiliza amoníaco y la otra que utiliza vapor almacenado. [4] Lamm fundó dos empresas, Ammonia & Thermo-Specific Propelling Company of America en 1872 y (con Sylvester L. Langdon) Lamm Fireless Engine Company en 1874. [5] Los motores sin fuego de Lamm fueron brevemente populares, tanto en los Estados Unidos como en en Francia, pero pronto fueron desplazados por los tranvías eléctricos . Las locomotoras francesas se construyeron en asociación con León Francq, bajo el nombre de Lamm & Francq .

El sistema sin fuego cobró entonces una nueva vida para las locomotoras de maniobras industriales . Cualquier fábrica que poseyera una caldera estacionaria podría utilizarla para cargar una locomotora de vapor sin fuego para operaciones de maniobras internas. Las locomotoras de maniobras sin fuego se hicieron especialmente populares en Alemania y algunas permanecieron en servicio hasta los años 1960. Las maniobras industriales sin fuego solían tener disposición de ruedas 0-4-0 o 0-6-0 , pero empresas como Heisler construyeron algunas 0-8-0 . Pennsylvania Power and Light "D", en la galería a continuación, es un ejemplo de una locomotora Heisler sin fuego 0-8-0. [6]

A partir de 2020 se utilizaron locomotoras sin fuego para maniobrar los pesados ​​trenes tolva de carbón de la central térmica de la ciudad alemana de Mannheim .

Tipos de fuerza motriz

Vapor

Locomotora de vapor sin fuego recargada con vapor a alta presión en la central eléctrica de Leicester en 1967

Una locomotora de vapor sin fuego es similar a una locomotora de vapor convencional , pero tiene un depósito, conocido como acumulador de vapor , en lugar de una caldera . Este depósito se carga con agua sobrecalentada bajo presión de una caldera estacionaria. El motor funciona como una máquina de vapor convencional utilizando vapor a alta presión sobre el agua en el acumulador. A medida que se utiliza el vapor y la presión cae, el agua sobrecalentada hierve, reemplazando el vapor usado. La locomotora puede funcionar así hasta que la presión baje al mínimo útil o se acabe el agua, tras lo cual deberá recargarse.

Las locomotoras de vapor europeas sin fuego suelen tener los cilindros en la parte trasera, mientras que las americanas suelen tener los cilindros en la parte delantera, como en una locomotora convencional. Los principales constructores de locomotoras de vapor sin fuego en el Reino Unido incluyeron a Andrew Barclay y WG Bagnall .

Aire comprimido

Fuera de Suiza, la primera locomotora que funcionaba con aire comprimido se construyó en 1890 y en 1895 se habían desarrollado los principios básicos de los motores de aire comprimido eficientes. Un avance de ingeniería particularmente importante fue el desarrollo de la válvula reductora y de cierre que mantiene una presión uniforme de aire en el motor, incluso cuando la presión en el tanque de almacenamiento se reduce con el uso. [7] Las locomotoras de aire comprimido se utilizan desde hace muchos años, principalmente en las minas , [8] pero también se utilizan en tranvías . (Ver sistema Mekarski )

Híbrido

Se han construido varias locomotoras híbridas que han utilizado un fuego durante parte del tiempo, por ejemplo, el Ghost of London's Metropolitan de Fowler en 1861, o han utilizado un fuego para sobrecalentar el vapor almacenado, como las locomotoras receptoras construidas por Sentinel Waggon Works . Ninguno ha sido un éxito.

Arreglos de ruedas

La mayoría de las locomotoras sin fuego han tenido disposición de ruedas 0-4-0 o 0-6-0 , pero ha habido algunas 0-8-0 e incluso algunas 0-10-0 . Unos 600 mm ( 1 pie  11+En la construcción delferrocarril de Bagdadlocomotoras sin fuego 0-10-0 de calibre 58  pulgadasHenschel, probablemente para evitar el riesgo deintoxicación por monóxido de carbonodurante la perforación de túneles.[9]

Otra empresa alemana, Hohenzollern , construyó unas locomotoras de vapor articuladas sin fuego con una cabina en cada extremo. Sólo uno de los bogies estaba propulsado, por lo que la disposición de ruedas era B-2 .

Uso actual

La tracción a vapor regular quedó obsoleta en la década de 1950 en los Estados Unidos y durante las décadas de 1960 a 1990 en Europa, y fue reemplazada en gran medida por la tracción diésel o eléctrica. [ cita necesaria ] Sin embargo, el vapor sin fuego tiene sus ventajas, especialmente donde hay una fuente abundante y barata de vapor, como en sitios industriales, en centrales térmicas o plantas de incineración de basura , donde las locomotoras de vapor sin fuego se utilizan para maniobras a muy bajo costo. .

Como no emiten ningún escape excepto vapor, pueden entrar en edificios sin poner en peligro a los trabajadores con humos nocivos.

Teniendo en cuenta que las locomotoras de maniobras suelen estar trabajando sólo aproximadamente el 10% del tiempo, el 90% esperando trabajo; Una locomotora diésel , al ralentí la mayor parte del tiempo, quema demasiado combustible y no produce nada. [10] Un acumulador de vapor moderno y bien aislado puede conservar la presión durante muchas horas, pero, no obstante, está preparado para proporcionar un esfuerzo de tracción inmediatamente. Por lo tanto, el coste operativo de un motor de vapor sin fuego puede ser mucho menor que el de un motor diésel comparable, siendo una alternativa respetuosa con el medio ambiente al motor de combustión interna. [11]

Las locomotoras sin fuego también son más seguras de operar que las locomotoras de vapor convencionales, además de la eliminación de los riesgos de ignición. La causa principal de la explosión de una caldera de locomotora es el agotamiento del agua de la caldera, por falta de atención o uso excesivo, exponiendo la lámina de corona directamente a las llamas del hogar sin el efecto refrescante de la cubierta de agua, debilitándola hasta el punto de fallar. Una locomotora sin fuego elimina este peligro: si se queda sin suficiente agua, simplemente deja de moverse, aunque se deben tomar precauciones como con cualquier otro recipiente a presión . Además, no requieren un control cuidadoso de los niveles de agua y la presión de la caldera, ni una distribución cuidadosa del carbón en la cámara de combustión para una combustión eficiente y, por lo tanto, pueden ser operados por personal menos calificado, sin necesidad de un maquinista de locomotoras ni un bombero completamente calificado.

Alemania

Varios constructores de locomotoras produjeron motores sin fuego a lo largo del siglo XX. En los años 80 todavía se fabricaban locomotoras de vapor de Meiningen . Algunas locomotoras sin fuego se utilizarán a diario incluso en 2021. Un ejemplo es la gran central eléctrica de carbón de Mannheim , donde el carbón se transporta por ferrocarril en largos trenes de vagones tolva autodescargables. Para maniobrar las tolvas en el recinto de la central se utilizan tres motores sin fuego.

Alemania Oriental , que prefería utilizar su abundante suministro de lignito al combustible importado, utilizó ampliamente motores sin fuego. Ya en los años 1980 se construyó en RAW Meiningen una serie de 200 locomotoras sin fuego.

Indonesia

En 2017, el ingenio azucarero Semboro en Jember , Java Oriental [12] utilizó dos locomotoras sin fuego debido a la presencia de bagazo inflamable . Las locomotoras fueron construidas por Orenstein & Koppel en Alemania en 1928 y 1929 [13] y se utilizaron para maniobras dentro del molino. [14]

El ingenio azucarero Pagottan en Madiun , también en Java Oriental, utilizó tres locomotoras de eje Luttermöller , numeradas 6, 7 y 8. Se trataba de locomotoras de vapor convencionales que se convirtieron para funcionamiento sin fuego en 2011. [15]

Suiza

La construcción del túnel de San Gotardo de 15 km (1872-1882) introdujo locomotoras de aire comprimido . [dieciséis]

Suiza había utilizado motores sin fuego más antiguos en la industria, como en las cervecerías, que quedaron fuera de uso en el siglo XX. En el siglo XXI, la empresa de vapor Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik [17] renovó dos locomotoras del tipo alemán Meiningen y las modernizó para su uso en apartaderos industriales.

Preservación

Se han conservado numerosos ejemplos en todo el mundo.

Alemania

La Wikipedia alemana tiene una lista de locomotoras de acumuladores de vapor conservadas en ese país. Incluye más de 100 motores sin fuego conservados, 8 de ellos operativos. [18]

México

El museo del ferrocarril de la Ciudad de México tiene una locomotora de vapor sin fuego Davenport núm. 013 "Sin fuego". Fue donado por Pemex y operó entre los años 1940 y 1990 en la refinería 18 de marzo. [19]

Sudáfrica

La Comisión de Suministro de Electricidad de Sudáfrica (ESKOM) ha conservado dos locomotoras de vapor sin fuego. Son Bagnall 0-6-0F no. 2571 de 1937 y Hawthorne Leslie 0-4-0F no. 3858 de 1935.

Reino Unido

Un ejemplo notable es "Lord Ashfield" ( obra de Andrew Barclay nº 1989 de 1930) en el Museo de Ciencia e Industria de Manchester . Funcionó en servicio limitado en la década de 1990 y compartió un suministro de vapor con las exhibiciones estacionarias. [20]

El Ayrshire Railway Preservation Group ha reconstruido su locomotora sin fuego Andrew Barclay 0-4-0 (Obra número 1952 de 1928). El motor volvió a estar en servicio en 2015 y funciona como parte de un tren de carga de demostración. [21]

Estados Unidos

El Museo del Transporte de Carolina del Norte en Spencer tiene una locomotora de vapor sin fuego, la North Carolina Power and Light #3 0-4-0.

Se han conservado tres conmutadores sin fuego National Cash Register 0-4-0: uno en el Parque Histórico Carillon en Dayton, Ohio , [22] uno en el Museo del Ferrocarril del Sureste en Duluth, Georgia , y otro en el Museo Nacional de Transporte en Kirkwood. Misuri.

Pennsylvania Power and Light "D", un conmutador 0-8-0, se conserva en el Museo del Ferrocarril de Pensilvania .

Union Electric Company 4, un 0-4-0 se conserva en el Museo del Ferrocarril de Illinois de Union Illinois. [23]

Cleveland Electric Illuminating Company, un 0-6-0 construido por HK Porter Company, se conserva en Mad River y NKP Railroad Museum en Bellevue, Ohio [24]

North American Rayon Company, 1936 HK Porter Company, locomotora sin fuego 0-6-0F, Elizabethton, Tennessee . La locomotora se llamaba "La Olla". Esta rara locomotora sin fuego fue construida en 1936 para la North American Rayon Company (NARC) de Elizabethton. Su vapor procedía de un gran depósito ubicado dentro de la planta NARC. Las locomotoras sin fuego se utilizaron en situaciones industriales donde existía un mayor riesgo de incendio. NARC fabricó rayón, que es un material altamente inflamable. La locomotora se retiró del servicio en 1992 y posiblemente sea la última locomotora sin fuego retirada del servicio en los Estados Unidos. [25] NARC cerró en 2000 y donó "The Pot" a la Cámara de Comercio del condado de Carter y está en exhibición pública en Elizabethton, Tennessee. [26]

Connecticut Coke Company 3, una HK Porter Company 0-4-0F de 1930, es propiedad de Valley Railroad y actualmente se exhibe en el Westbrook (CT) Outlet Mall. [27]

Ver también

Referencias

  1. ^ Locomotoras industriales: incluidas locomotoras ferroviarias conservadas y menores . vol. 15EL. Melton Mowbray: Sociedad de Ferrocarriles Industriales . 2009.ISBN​ 978-1-901556-53-7.
  2. ^ Patente estadounidense 125.577
  3. ^ Patente estadounidense 105.581
  4. ^ Luis C. Hennick; Elbridge Harper Charlton (1965). Los tranvías de Nueva Orleans . Editorial Pelícano. págs. 14-16. ISBN 9781455612598.
  5. ^ Guilbeau, James (31 de enero de 2011). Tranvía de St. Charles, el: o el ferrocarril de Nueva Orleans y Carrollton. ISBN 9781879714021.
  6. ^ Tren: la historia visual definitiva. Pingüino. Octubre de 2014. pág. 157.ISBN 9781465436580. Consultado el 4 de abril de 2017 .
  7. ^ Sinclair, Angus (1907). Desarrollo del motor de locomotora. Compañía editorial Angus Sinclair.
  8. ^ Ver "Locomotoras de aire comprimido", Registro de construcción reciente de Baldwin Locomotive Works No. 46 (1904).
  9. ^ Puertas de Cilicia, consultado el 14 de septiembre de 2007.
  10. ^ "presentación en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zurich/ZHAW | ZHAW Winterthur" (PDF) (en alemán). 2013-03-13 . Consultado el 20 de noviembre de 2020 .
  11. ^ "Tecnología sin fuego". DLM - VAPOR MODERNO . Consultado el 5 de octubre de 2021 .
  12. ^ "Las locomotoras humeantes sin fuego de Semboro". www.internationalsteam.co.uk . Consultado el 5 de octubre de 2021 .
  13. ^ "Locomotoras de vapor industriales de Java". www.internationalsteam.co.uk . Consultado el 5 de octubre de 2021 .
  14. ^ Archivado en Ghostarchive y Wayback Machine: "2017 Java Steam & Sugar Tour: Semboro Fireless Locomotives". YouTube .
  15. ^ "Vapor en Java 2011". www.internationalsteam.co.uk . Consultado el 5 de octubre de 2021 .
  16. ^ Túneles ferroviarios alpinos. "Túnel de San Gotardo". Túnel ferroviario, Suiza . Enciclopedia Británica . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
  17. ^ Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik (7 de septiembre de 2010). "Presentación de las locomotoras sin fuego de DLM en Schaffhausen". dlm-ag.ch . Consultado el 20 de noviembre de 2020 .
  18. ^ de:Liste in Deutschland vorhandener Dampfspeicherlokomotiven Lista de locomotoras sin fuego en Alemania (en alemán)
  19. ^ "Llega locomotora" sin fuego "al Museo de los Ferrocarrileros". Enfoque. NOTIMEX. 4 de agosto de 2014 . Consultado el 10 de enero de 2018 .(en español)
  20. ^ Foto de Lord Ashfield 'a vapor'. [ enlace muerto permanente ] (Consultado el 14 de febrero de 2008)
  21. ^ "Una selección de locomotoras de ancho estándar de la colección ARPG". Centro Ferroviario Industrial de Escocia . Archivado desde el original el 26 de marzo de 2016.
  22. ^ Joven, Roz (20 de octubre de 1990). "Las pequeñas locomotoras que pudieron". Libros de historia de Dayton .
  23. ^ "Lista de IRM - Union Electric Company 4". Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2016 . Consultado el 28 de mayo de 2014 .
  24. ^ "Museo del ferrocarril Mad River y NKP". madrirmuseum.org . Consultado el 23 de agosto de 2015 .
  25. ^ "Archivo - Noticias del primer trimestre de 2000 - SteamCentral".
  26. ^ "La locomotora sin fuego Pot 0-6-0F".
  27. ^ "Compañía HK Porter 0-4-0F". Amigos del Ferrocarril del Valle . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .

enlaces externos