Una locomotora sin fuego es un tipo de locomotora que utiliza motores alternativos impulsados 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 la caldera ; estos se contrarrestan por la necesidad de una fuente para recargar la locomotora y por el alcance limitado que ofrece el depósito.
El uso típico era en el cambio industrial donde una locomotora convencional era demasiado nociva o riesgosa, como en una mina o una fábrica de alimentos o productos químicos; también se utilizaron cuando se dispusiera fácilmente de una fuente de aire o vapor.
Finalmente fueron desplazados por locomotoras diesel y eléctricas de batería equipadas con dispositivos de protección; estos se describen como locomotoras a prueba de llamas . [1]
Historia
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 usando amoníaco y la otra usando 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 tranvías eléctricos . Las locomotoras francesas se construyeron en asociación con Leon Francq , bajo el nombre de Lamm & Francq .
El sistema sin fuego adquirió entonces una nueva vida útil para las locomotoras de maniobras industriales . Cualquier fábrica que poseyera una caldera estacionaria podría usarla 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. Los shunters industriales sin fuego solían ser del tipo de rueda 0-4-0 o 0-6-0 , pero empresas como Heisler construyeron algunos 0-8-0 . Pennsylvania Power and Light "D", en la galería de abajo, es un ejemplo de una locomotora Heisler sin fuego 0-8-0. [6]
Hasta la fecha (2020) las locomotoras sin fuego están maniobrando de manera eficiente, por ejemplo, moviendo los trenes de tolva de carbón pesado para la central térmica en la ciudad alemana de Mannheim .
Tipos de fuerza motriz
Vapor
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 a presión de una caldera estacionaria. El motor funciona como un motor de vapor convencional utilizando vapor a alta presión sobre el agua en el acumulador. A medida que se usa el vapor y la presión cae, el agua sobrecalentada hierve, reemplazando el vapor usado. La locomotora puede funcionar así hasta que la presión haya bajado a un nivel mínimo útil o se acabe el agua, tras lo cual hay que recargarla.
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. Entre los principales constructores 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 . (Ver sistema Mekarski )
Híbrido
Se han construido varias locomotoras híbridas que han utilizado fuego durante parte del tiempo, por ejemplo, el fantasma de Fowler del Metropolitan de Londres en 1861, o han utilizado fuego para sobrecalentar el vapor almacenado, como las locomotoras receptoras construidas por Sentinel Waggon Works . Ninguno ha tenido éxito.
Arreglos de ruedas
La mayoría de las locomotoras sin fuego han tenido una 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+5 / 8 en) 0-10-0 locomotoras de ancho sin fuego de la empresa alemanaHenschelse utilizaron en la construcción delferrocarril de Bagdad, probablemente para evitar el 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 accionado, lo que hacía que la disposición de las ruedas fuera B-2 .
Uso actual
La tracción a vapor se volvió obsoleta en la década de 1940 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 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 basura , donde se utilizan locomotoras de vapor sin fuego para maniobras a muy bajo costo .
Como no emiten ningún escape excepto vapor, pueden desviarse hacia los edificios sin poner en peligro a la mano de obra con humos nocivos.
Teniendo en cuenta que las locomotoras de maniobras normalmente funcionan solo alrededor del 10% del tiempo, el 90% esperando el trabajo; una locomotora diesel , que está inactiva 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 y, sin embargo, está listo para proporcionar un esfuerzo de tracción de inmediato. Por lo tanto, el costo operativo de un shunter de vapor sin fuego puede ser mucho menor que el de un diesel comparable, es 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 peligros 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 refrigerante 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, o 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 requerir un ingeniero de locomotoras y un bombero completamente calificado.
Alemania
Varios constructores de locomotoras produjeron motores sin fuego a lo largo del siglo XX. Meiningen Steam Locomotive Works todavía los estaba construyendo en la década de 1980. Algunas locomotoras sin fuego se utilizan a diario incluso en 2021. Un ejemplo es la gran central eléctrica de carbón en Mannheim, donde el carbón se entrega por ferrocarril en largos trenes de vagones tolva autodescargables. Se utilizan tres motores sin fuego para desviar las tolvas en las instalaciones de la central.
Alemania del Este, que prefería utilizar su abundante suministro de lignito como combustible importado, utilizaba ampliamente motores sin fuego. Una serie de 200 locomotoras sin fuego se construyó en RAW Meiningen hasta la década de 1980.
Indonesia
En 2017, el ingenio de azúcar de 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]
En 2011, 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 en funcionamiento sin fuego en 2011. [15]
Suiza
La construcción del Túnel de San Gotardo de 9 millas (1872–82) introdujo las locomotoras de aire comprimido . [dieciséis]
Suiza había utilizado motores sin fuego más antiguos en la industria, como las cervecerías, que dejaron de utilizarse 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 acumuladoras de vapor que se conservan 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 no. 013 "Sin Fuego". Fue donado por Pemex y operado desde las décadas de 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. 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" ( Andrew Barclay trabaja n. ° 1989 de 1930) en el Museo de Ciencia e Industria de Manchester . Funcionó en servicio limitado en la década de 1990 compartiendo 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 (Número de obras 1952 de 1928). El motor volvió a funcionar 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, North Carolina Power and Light # 3 0-4-0.
Se han conservado tres conmutadores sin fuego National Cash Register 0-4-0: uno en Carillon Historical Park en Dayton, Ohio , [22] [23] uno en el Southeastern Railway Museum en Duluth, Georgia , [24] y uno en el National Museo de Transporte en Kirkwood, Missouri. [25]
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. [26]
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 [27]
North American Rayon Company, 1936 HK Porter Company, 0-6-0F Locomotora sin fuego, Elizabethton, Tennessee . La locomotora se llamaba "The Pot". Esta rara locomotora sin fuego fue construida en 1936 para la North American Rayon Company (NARC) de Elizabethton. Su vapor se suministró desde un gran depósito ubicado dentro de la planta NARC. Las locomotoras sin fuego se utilizaron en situaciones industriales donde había 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 que se retiró del servicio en los Estados Unidos. [28] Cierre de NARC en 2000 y donó "The Pot" a la Cámara de Comercio del Condado de Carter y está en exhibición pública en Elizabethton, Tennessee. [29]
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. [30]
Motor sin fuego 002 de DLM , listo para uso industrial en una demostración en Schaffhausen 2010
Motor sin fuego Henschel llenando de vapor en la central eléctrica de Mannheim
Andrew Barclay 0-6-0 Junta de Electricidad del Sur de Escocia, No. 1 en el Museo del Transporte de Glasgow
Pennsylvania Power and Light "D" en el Railroad Museum of Pennsylvania
Locomotora de vapor sin fuego en el museo del ferrocarril Bochum Dahlhausen, Alemania
Locomotora industrial sin fuego no 9305 en exhibición en la estación de tren Varshavsky , San Petersburgo . Construido en Alemania en 1928
Locomotora de aire comprimido en Bankhead, Alberta , Canadá, anteriormente utilizada en la minería del carbón
Locomotora de vapor sin fuego Davenport no. 013 "Sin Fuego" en el Museo del Ferrocarril de la Ciudad de México
Locomotora sin fuego North American Rayon Corp 0-6-0F
Ver también
- Tecnología de vapor avanzada
- Locomotoras sin fuego Bagnall (conservadas)
- Lista de locomotoras de vapor sin fuego conservadas en Gran Bretaña
- Lista de patentes de tecnología de vapor
Referencias
- ^ Locomotoras industriales: incluidas las locomotoras de ferrocarril conservadas y menores . 15EL . Melton Mowbray: Sociedad de ferrocarriles industriales . 2009. ISBN 978-1-901556-53-7.
- ^ Patente de Estados Unidos 125.577
- ^ Patente estadounidense 105.581
- ^ Louis C. Hennick; Elbridge Harper Charlton (1965). Los tranvías de Nueva Orleans . Pelican Publishing. págs. 14-16. ISBN 9781455612598.
- ^ Guilbeau, James (31 de enero de 2011). St. Charles Streetcar, The: Or, New Orleans & Carrollton Railroad . ISBN 9781879714021.
- ^ Tren: la historia visual definitiva . Pingüino. Octubre de 2014. p. 157. ISBN 9781465436580. Consultado el 4 de abril de 2017 .
- ^ Sinclair, Angus (1907). Desarrollo del motor de locomotora . Editorial Angus Sinclair.
- ^ Ver "Locomotoras de aire comprimido", Registro de obras de locomotoras Baldwin de construcción reciente No. 46 (1904).
- ↑ Cilician Gates , consultado el 14 de septiembre de 2007.
- ^ "presentación en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich / ZHAW | ZHAW Winterthur" (PDF) (en alemán). 2013-03-13 . Consultado el 20 de noviembre de 2020 .
- ^ https://dlm-ag.ch/en/fireless-technology/
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- ^ http://www.internationalsteam.co.uk/trains/java11.htm
- ^ Túneles de ferrocarril alpino. "Túnel de San Gotardo" . túnel ferroviario, Suiza . Encyclopædia Britannica . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
- ^ 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 .
- ^ de: Liste in Deutschland vorhandener Dampfspeicherlokomotiven Lista sobre locomotoras sin fuego en Alemania (en alemán)
- ^ "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)
- ^ Foto de Lord Ashfield 'en vapor'. [ enlace muerto permanente ] (consultado el 14 de febrero de 2008)
- ^ http://www.scottishindustrialrailwaycentre.org.uk/locomotives-standard-gauge/4591665913
- ^ "Las pequeñas locomotoras que pudieron", http://www.daytonhistorybooks.com/little.html
- ^ Información para obras de locomotoras de Lima C / N 1087, " http://www.steamlocomotive.info/vlocomotive.cfm?Display=934 "
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- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2016 . Consultado el 28 de mayo de 2014 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
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- ^ http://www.steamcentral.com/archive/arch00q1.shtml
- ^ La locomotora sin fuego Pot 0-6-0F | url = http://www.cartercountyhistory.com/narc-steam-engine-the-pot.html
- ^ "HK Porter Company 0-4-0F | FriendsVRR" . Amigos del Ferrocarril del Valle . Consultado el 29 de diciembre de 2020 .
enlaces externos
- Locomotoras sin fuego en los Estados Unidos
- Locomotoras sin fuego en Alemania
- Ayrshire Railway Preservation Group
- Historia de las locomotoras sin fuego (Buckinghamshire Railway Centre) , además de enlaces a dos locomotoras
- Andrew Barclay 0-6-0 locomotora sin fuego en Dunaskin, East Ayrshire