Blastpipe
El tubo de escape es parte del sistema de escape de una locomotora de vapor que descarga el vapor de escape de los cilindros en la caja de humo debajo de la chimenea para aumentar el tiro a través del fuego.
La primacía del descubrimiento del efecto de dirigir el vapor de escape hacia arriba por la chimenea como un medio para proporcionar tiro a través del fuego es objeto de cierta controversia, Ahrons (1927) dedicó una atención significativa a este asunto. El escape de los cilindros de la primera locomotora de vapor, construida por Richard Trevithick , se dirigió hacia la chimenea y notó su efecto en el aumento de la corriente de aire a través del fuego en ese momento. En Wylam, Timothy Hackworth también empleó un tubo explosivo en sus primeras locomotoras, pero no está claro si se trataba de un descubrimiento independiente o una copia del diseño de Trevithick. Poco después de Hackworth, George Stephensontambién empleó el mismo método, y nuevamente no está claro si fue un descubrimiento independiente o una copia de uno de los otros ingenieros. Goldsworthy Gurney fue otro exponente temprano, cuyo reclamo de primacía fue defendido enérgicamente por su hija Anna Jane. [1] [2]
Las locomotoras en ese momento empleaban una sola caldera de humos o un solo conducto de retorno, con la rejilla de fuego en un extremo del conducto. Debido a que un solo conducto tenía que ser ancho para dejar pasar el escape, un tubo de escape podía levantar el fuego, arrastrando el hollín y las chispas por la chimenea. No fue hasta el desarrollo de la caldera multitubular que se pudo utilizar un tiro forzado de manera segura y eficaz. La combinación de caldera multitubo y chorro de vapor a menudo se cita como las principales razones del alto rendimiento de Rocket of 1829 en los Rainhill Trials .
Poco después de que se descubrió la potencia de la explosión de vapor, se hizo evidente que se necesitaba una caja de humo debajo de la chimenea, para proporcionar un espacio en el que los gases de escape que emergen de los tubos de la caldera puedan mezclarse con el vapor. Esto tenía la ventaja adicional de permitir el acceso para recolectar la ceniza extraída a través de los tubos de fuego por el tiro. El tubo de escape, desde el que se emite vapor, se montó directamente debajo de la chimenea en la parte inferior de la caja de humo.
La ráfaga de vapor se autorregula en gran medida: un aumento en la tasa de consumo de vapor de los cilindros aumenta la ráfaga, lo que aumenta el tiro y, por lo tanto, la temperatura del fuego. Las locomotoras modernas también están equipadas con un soplador, que es un dispositivo que libera vapor directamente en la caja de humo para usar cuando se necesita un tiro mayor sin que pase un mayor volumen de vapor a través de los cilindros. Un ejemplo de tal situación es cuando el regulador se cierra repentinamente o el tren pasa por un túnel. Si un túnel de una sola línea está mal ventilado, una locomotora que ingresa a alta velocidad puede causar una rápida compresión del aire dentro del túnel. Este aire comprimido puede entrar en la chimenea con una fuerza considerable. Esto puede ser extremadamente peligroso si la puerta de la cámara de combustión está abierta en ese momento. Por esta razón, el soplador a menudo se enciende en estas situaciones para contrarrestar el efecto de compresión.
Poco desarrollo de los principios básicos del diseño de la caja de humo tuvo lugar hasta 1908, cuando WFM Goss de la Universidad de Purdue llevó a cabo el primer examen exhaustivo del rendimiento de la generación de vapor . Estos principios fueron adoptados en el Great Western Railway por George Jackson Churchward . Un desarrollo posterior fue el llamado tubo de explosión de puente que controlaba el área del tubo de explosión a diferentes velocidades de vaporización para maximizar la eficiencia.
