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Locomotora sin fuego

Locomotora sin fuego finlandesa que muestra una configuración típica. Observe el accesorio en la parte delantera del tanque para recargar
Conservada HK Porter, Inc. No. 3290 de 1923 impulsada por aire comprimido

Una locomotora sin fuego es un tipo de locomotora que utiliza motores alternativos alimentados 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 : menor costo por unidad, limpieza y menor riesgo de incendio o explosión de la caldera ; estas ventajas se ven contrarrestadas por la necesidad de una fuente para rellenar la locomotora y por la autonomía limitada 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. Su uso más habitual era en minas o en fábricas de alimentos o productos químicos. También se utilizaban en lugares donde había una fuente de aire o vapor fácilmente disponible y para mover cargas en zonas limitadas, como en un patio de maniobras o en una fábrica industrial.

Finalmente, fueron reemplazadas en 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 mueva lejos de la fuente de vapor.

Historia

Locomotora de tranvía sin fuego Lamm & Francq, 1888

John Fowler intentó construir una locomotora de "ladrillo caliente" para el ferrocarril metropolitano de Londres , pero las pruebas realizadas en 1861-1862 demostraron que la idea aún no estaba madura, y este vergonzoso fracaso recibió posteriormente el apodo de "el fantasma de Fowler" .

Una de las primeras aplicaciones de la locomotora sin fuego fue en los tranvías urbanos de Estados Unidos. Emile Lamm desarrolló dos tipos de locomotora sin fuego, [2] [3] una que utilizaba amoníaco y la otra que utilizaba 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] Las locomotoras sin fuego de Lamm fueron populares durante un breve período, tanto en Estados Unidos como en Francia, pero pronto fueron desplazadas por los tranvías eléctricos . Las locomotoras francesas se construyeron en asociación con Leon 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 podía 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 la década de 1960. Las locomotoras de maniobras industriales sin fuego solían tener la disposición de ruedas 0-4-0 o 0-6-0 , pero se construyeron algunas 0-8-0 , por empresas como Heisler . Pennsylvania Power and Light "D", en la galería de abajo, es un ejemplo de una locomotora Heisler sin fuego 0-8-0. [6]

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

Tipos de fuerza motriz

Vapor

Locomotora de vapor sin fuego recargándose 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 desde una caldera estacionaria. La máquina funciona como una máquina de vapor convencional utilizando el 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 al vapor usado. La locomotora puede funcionar así hasta que la presión haya caído a un nivel mínimo útil o se acabe el agua, después de lo cual debe recargarse.

Las locomotoras de vapor sin fuego europeas suelen tener los cilindros en la parte trasera, mientras que las americanas suelen tenerlos en la parte delantera, como en una locomotora convencional. Entre los principales fabricantes de locomotoras de vapor sin fuego en el Reino Unido se encuentran 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 de aire uniforme en el motor, incluso cuando la presión en el tanque de almacenamiento se reduce con el uso. [7] Las locomotoras de aire comprimido se han utilizado durante muchos años, principalmente en minas , [8] pero también se han utilizado en tranvías . (Véase el sistema Mekarski )

Híbrido

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

Disposición de las ruedas

La mayoría de las locomotoras sin fuego han tenido una disposición de ruedas de 0-4-0 o 0-6-0 , pero ha habido algunas de 0-8-0 e incluso unas pocas de 0-10-0 . Algunas de 600 mm ( 1 pie  11 pulgadas)+En la construcción delferrocarril de Bagdadlocomotoras sin fuego de calibre 5 ⁄ 8 pulgadas (0-10-0) de la empresa alemana Henschel , probablemente para evitarel riesgo deintoxicación por monóxido de carbonodurante la perforación de túneles.[9]

Otra empresa alemana, Hohenzollern , construyó algunas locomotoras de vapor articuladas sin fuego con una cabina en cada extremo. Solo uno de los bogies estaba propulsado, lo que hacía que la disposición de las ruedas fuera B-2 .

Uso actual

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

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

Teniendo en cuenta que las locomotoras de maniobras normalmente funcionan solo alrededor del 10% del tiempo y el 90% restante espera trabajo, una locomotora diésel , al ralentí la mayor parte del tiempo, quema demasiado combustible y no produce nada. [10] Un acumulador de vapor moderno bien aislado puede conservar la presión durante muchas horas, pero, no obstante, está listo para proporcionar esfuerzo de tracción de inmediato. Por lo tanto, el costo operativo de una locomotora de maniobras a vapor sin fuego puede ser mucho menor que el de una locomotora diésel comparable, lo que la convierte en una alternativa ecológica 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 una explosión de la caldera de una locomotora es el agotamiento del agua de la caldera, por descuido o uso excesivo, exponiendo la chapa de corona directamente a las llamas de la caja de fuego sin el efecto de enfriamiento 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 caja de fuego para una combustión eficiente, y por lo tanto pueden ser operadas por personal menos calificado, sin requerir un ingeniero de locomotoras y un fogonero completamente calificados.

Alemania

A lo largo del siglo XX, varios fabricantes de locomotoras fabricaron locomotoras sin fuego. En la década de 1980, la fábrica de locomotoras de vapor de Meiningen las seguía fabricando. Algunas locomotoras sin fuego siguen utilizándose 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 las instalaciones de la central eléctrica se utilizan tres locomotoras sin fuego.

Alemania del Este , que prefería utilizar su abundante suministro de lignito en lugar de combustible importado, utilizó ampliamente locomotoras sin fuego. En la década de 1980, se construyó una serie de 200 locomotoras sin fuego en la RAW de Meiningen .

Indonesia

En 1882, el tranvía de vapor de Batavia (Yakarta) Nederlands-Indische Tramweg Maatschappij inició esta tracción con una serie de 20 locomotoras sin fuego, suministradas por los Hohenzollern alemanes con el ancho de vía 1188 y los números de serie 244 a 263, etiquetados como I a XX .

En 2017, la fábrica de azúcar 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 de la fábrica. [14]

El molino de azúcar 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 funcionar sin fuego en 2011. [15]

Suiza

La construcción del túnel de San Gotardo de 15 km (1872-82) introdujo locomotoras de aire comprimido . [16]

En Suiza se utilizaban locomotoras sin fuego antiguas en la industria, como en las cervecerías, que se dejaron de utilizar en el siglo XX. En el siglo XXI, la empresa de vapor Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik [17] renovó dos locomotoras del modelo alemán Meiningen y las modernizó para su uso en vías de servicio industriales.

Preservación

Se han conservado numerosos ejemplos en todo el mundo.

Alemania

La Wikipedia en alemán contiene una lista de locomotoras de vapor con acumulador conservadas en ese país. Incluye más de 100 locomotoras sin fuego conservadas, 8 de ellas en funcionamiento. [18]

México

El Museo del Ferrocarril de la Ciudad de México cuenta con una locomotora de vapor sin fuego Davenport No. 013 “Sin Fuego”, donada por Pemex y que operó de los años 1940 a 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: la Bagnall 0-6-0F n.º 2571 de 1937 y la Hawthorne Leslie 0-4-0F n.º 3858 de 1935.

Reino Unido

Un ejemplo notable es "Lord Ashfield" ( Andrew Barclay, obra n.° 1989 de 1930) en el Museo de Ciencia e Industria de Manchester . Funcionó en servicio limitado en la década de 1990, compartiendo el suministro de vapor con las exhibiciones estacionarias. [20]

El Grupo de Preservación del Ferrocarril de Ayrshire ha reconstruido su locomotora sin fuego Andrew Barclay 0-4-0 (número de fábrica 1952 de 1928). La locomotora volvió a funcionar en 2015 y funciona como parte de un tren de mercancías de demostración. [21]

Estados Unidos

El Museo de 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 máquinas de cambio sin fuego National Cash Register 0-4-0: una en Carillon Historical Park en Dayton, Ohio , [22] una en el Southeastern Railway Museum en Duluth, Georgia , y una en el Museo Nacional de Transporte en Kirkwood, Missouri.

La Pennsylvania Power and Light "D", una máquina de maniobras 0-8-0, se conserva en el Museo del Ferrocarril de Pensilvania .

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

Cleveland Electric Illuminating Company, una locomotora 0-6-0 construida por la HK Porter Company, se conserva en el Mad River and 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 "The Pot". Esta rara locomotora sin fuego se construyó en 1936 para la North American Rayon Company (NARC) de Elizabethton. Su vapor se suministraba desde un gran depósito ubicado dentro de la planta de la NARC. Las locomotoras sin fuego se usaban en situaciones industriales donde había un mayor riesgo de incendio. La NARC fabricaba rayón, que es un material altamente inflamable. La locomotora se retiró del servicio en 1992 y es posiblemente la última locomotora sin fuego que se retiró del servicio en los Estados Unidos. [25] La 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 está en exhibición en el Westbrook (CT) Outlet Mall. [27]

El Museo del Ferrocarril Heart of Dixie en Calera, Alabama, tiene en exhibición un Davenport 0-4-0 recientemente restaurado cosméticamente.

Locomotoras sin fuego conservadas

Véase también

Referencias

  1. ^ Locomotoras industriales: incluidas locomotoras de ferrocarril 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. ^ Louis C. Hennick; Elbridge Harper Charlton (1965). Los tranvías de Nueva Orleans . Pelican Publishing. págs. 14-16. ISBN 9781455612598.
  5. ^ Guilbeau, James (31 de enero de 2011). Tranvía de St. Charles, o el ferrocarril de Nueva Orleans y Carrollton. ISBN 9781879714021.
  6. ^ Tren: La historia visual definitiva. Penguin. Octubre de 2014. pág. 157. ISBN 9781465436580. Recuperado el 4 de abril de 2017 .
  7. ^ Sinclair, Angus (1907). Desarrollo del motor de locomotora. Angus Sinclair Publishing Company.
  8. ^ Véase "Locomotoras de aire comprimido", Registro de construcción reciente de Baldwin Locomotive Works, n.° 46 (1904).
  9. ^ Puertas de Cilicia, consultado el 14 de septiembre de 2007
  10. ^ "Presentación en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich/ZHAW|ZHAW Winterthur" (PDF) (en alemán). 2013-03-13 . Consultado el 2020-11-20 .
  11. ^ "Tecnología sin fuego". DLM - MODERN STEAM . Consultado el 5 de octubre de 2021 .
  12. ^ "Las locomotoras sin fuego y vaporosas 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: Locomotoras sin fuego Semboro". YouTube .
  15. ^ "Steam 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 . Encyclopædia Britannica . 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. ^ Fotografía de Lord Ashfield "en el vapor". [ enlace muerto permanente ] (Consultado el 14 de febrero de 2008)
  21. ^ "Una selección de locomotoras de ancho estándar en la colección ARPG". Scottish Industrial Railway Centre . Archivado desde el original el 26 de marzo de 2016.
  22. ^ Young, Roz (20 de octubre de 1990). "Las pequeñas locomotoras que sí pudieron". Libros de historia de Dayton .
  23. ^ "Lista de personal de IRM - Union Electric Company 4". Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2016. Consultado el 28 de mayo de 2014 .
  24. ^ "Mad River & NKP Railroad Museum". madrivermuseum.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. ^ "HK Porter Company 0-4-0F". Amigos del ferrocarril Valley . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .

Enlaces externos

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