Бездымный паровоз, или Паровой аккумулятор повышенной емкости

[22sobaki.livejournal.com]

Бестопочные паровозы использовали там, где были нежелательны огонь и дым - в тоннелях, на пожароопасных производствах (бумажные фабрики, нефтеперегонные заводы) и т.п. Такой паровоз не имел топки для сжигания угля/нефти, а вместо этого оборудовался теплоизолированным котлом-аккумулятором.

(из петербургского музея железных дорог России)

Перед началом работы бестопочного паровоза его котел на 60-70% заполняли водой, а затем через специальный патрубок подавали в него пар от стационарной котельной установки.

Спереди, надо полагать, как раз клапан для заправки:


Пар нагревал воду, и когда ее температура достигала точки кипения, т.е. давление в котле становилось равным давлению стационарного котла, паровоз оказывался готовым к действию. При пуске пара в цилиндры давление пара в котле постепенно понижалось, а вода продолжала кипеть; с понижением давления уменьшалась и температура кипения воды.

Бестопочные паровозы могли работать от заправки до заправки 4-6 часов.
Для увеличения времени автономной работы шли на разные хитрости. Например, одновременно с зарядкой паром котла-аккумулятора заполняли сжатым воздухом специальные резервуары для работы вспомогательных агрегатов паровоза.

Более интересное средство для продления работы придумали еще в XIX веке. Отработанный в цилиндрах пар не выбрасывался в атмосферу, а конденсировался в отдельном баке, который окружал котел. В баке находилась каустическая сода (она же гидроксид натрия, едкий натр, NaOH).


Известно, что процесс растворения некоторых веществ в воде сопровождается выделением теплоты; каустическая сода как раз из таких. Теплота растворения передавалась воде в котле и увеличивала пробег паровоза без подзарядки.

Бестопочный паровоз Honigmann'а предположительно для Сен-Готардского тоннеля (1885). Голубое - вода в котле, розовое - раствор каустической соды:


На соде работали бестопочные трамваи в Ахене

и Миннеаполисе


После использования раствор соды восстанавливали до исходной концентрации путем кипячения или пропусканием пара.

Теплотворная способность каустической соды не так чтобы очень велика, но заметна: 30 кг сухого гидроксида натрия эквивалентны 1 литру бензина (на самом деле меньше - в зависимости от концентрации раствора, температуры и т.д.). Пишут, что ахенский трамвай возил на себе около тонны соды.

Системе пророчили большое будущее, в частности, на подводных лодках. Ведь есть вещества, которые при смешивании с водой выделяют еще больше теплоты - серная кислота, например. Однако опасность иметь под боком несколько тонн горячей щелочи/кислоты перевесила все остальное. Не взлетело.

Источники: Раков Р.А. "Локомотивы отечественных железных дорог" & Сайт

Comments

[kouzdra.livejournal.com]

Забавно - для этих целей еще пневматика была очень популярна - и спецлокомотивы и трамвайчики на сжатом воздухе только так катались тогда:

http://www.kouzdra.ru/page/texts/tech/air-3/index.html
http://www.kouzdra.ru/page/texts/tech/air-2/index.html

[22sobaki.livejournal.com]

Да, классная тема.

Но я правильно понимаю, что пар для таких автономных дел перспективней? В том смысле, что с кубометра воды в котле можно получить больше рабочего тела, чем с кубометра воздуха в баллоне, пусть даже сжатого до 150 атм.

[kouzdra.livejournal.com]

Видимо да, хотя скорее всего сложнее в обслуживании

[jmyshanya.livejournal.com]

оборудование для очень высокого давления еще сложнее...

[aso.livejournal.com]

Ну, вообще - всё давлением и определется, pV.
Другое дело, что у воздуха отсутствует излом конденсации на диаграмме состояний - который может дать некоторый прирост энергетического выхода.
Хотя, впрочем - в котле вода тоже сконденсирована, так что там действительно объём рабочего тел раз этак в ~тысячу будет больше - при том же давлении и объёме.

[ermiak.livejournal.com]

Воздух при расширении еще и остывает настолько, что может заморозить систему:( Горячий пар в этом смысле удобнее.

[john-archer.livejournal.com]

Не бестолочного, а бестопочного, грамотеи :))))

[22sobaki.livejournal.com]

:))) Исправил, спасибо

[ilja-muromec.livejournal.com]

бестолочи же

[rashidik.livejournal.com]

Интересно  , не знал что такие паровозы существуют.

[rutinin.livejournal.com]

Если в раствор каустика накидать алюминия, то помимо тепла будет еще выделяться водород в большом кол-ве. Заодно можно дирижабль накачать)

[wieder-falsch.livejournal.com]

Или сжечь водород в кислороде воздуха и получить дополнительное тепло!
Только сжигать нужно как-то не спеша, без фанатизма. А то столько энергии за раз получим, что это станет не паровоз, а ракета. Или бомба.

[rutinin.livejournal.com]

водородная бомба)

[mikkap.livejournal.com]

Не, сжигать этот водород нужно в кислороде, который выделится при разложении концентрированной перекиси водорода, которая в соседней цистерне едет. Ещё плюс 3 мегаджоуля с килограмма только с разложения перекиси. Излишки кислорода также можно подавать в салон поезда для дыхания пассажиров.

[wieder-falsch.livejournal.com]

А-а, так там и пассажиры есть! Как я не учёл. Тогда оставшуюся неизрасходованной перекись можно продавать пассажиркам для осветления волос, ещё и денег заработаем. Что не продадим, пустим на обработку ссадин (драки в поездах неизбежны ведь).
Чувствуете, как из сырой лабораторной наработки-заготовки у нас выстраивается готовый коммерчески годный проект! Мы этому Сколкову ещё пасасать дадим:)

[22sobaki.livejournal.com]

Огонь! Кочегар кидает лопатой в щелочь алюминиевую стружку

[siron-nsk.livejournal.com]

Сам топи урановые ломы в ртути)

[extrimbiz.livejournal.com]

>Если в раствор каустика накидать алюминия, то помимо тепла будет еще выделяться водород в большом кол-ве. Заодно можно дирижабль накачать)

А если накидать оружейного плутония пару кило, то он и без дирижабля улетит на ГСО. Правда, в атомарном виде

[marian-baidek.livejournal.com]

Ну, книга Ракова - на все времена!

[charykov-khsu.livejournal.com]

Была ещё и электросамоварная система:

Во время Второй мировой войны ряд швейцарских паровых маневровых локомотивов были модифицированы для использования электронагреваемых котлов, потребляющих около 480 кВт электроэнергии, снимаемой с воздушной линии пантографом. Эти локомотивы были значительно менее эффективны, чем электровозы; они использовались, поскольку в Швейцарии была развита гидроэлектроэнергетика, но не хватало угля из-за войны.

[irae-dei.livejournal.com]

Уголь тогда уходил на металоургию.

[energa.livejournal.com]

Отличный пост. Объяснение безпроводным трамваям, о которых давно судачат народные исследователи нашего прошлого.

[al-fuhrmann.livejournal.com]

Беспроводной трамвай это что, а вот безрельсовый трамвай - это было бы круче.

[k-barabasov.livejournal.com]

Троллейбус же?

[al-fuhrmann.livejournal.com]

Так и думал, что кто-то напишет. Троллейбус с проводами, с рулем и с надувными колесами. А надо, чтобы с трамвайными колесами, без руля и, ну, провода можно оставить. Как доехали до угла - все пассажиры выходят, на руках машину проворачивают на перекрестке, потом садятся и дальше едут. Это будет по-нашему, по-российски.

[k-barabasov.livejournal.com]

Годный план.
Патент есть?

[al-fuhrmann.livejournal.com]

Да вот, бежал за патентом, споткнулся, упал, очнулся, гипс. Вы уж принимайте эстафету.

[elektrosunduk.livejournal.com]

Видел у Михайловского замка в Питере последствия езды безрельсового трамвая... Долго решетку у Замка латали.

[kneiphof.livejournal.com]

А где о них судачат? Мне было бы интересно почитать, а то и принять участие :)

А объяснения могут быть и другими

Нижний токосъем. Использовался в центральной части Лондона и в Вашингтоне, например

Канатный привод. Система канатного трамвая Сан-Франциско в представлении, думаю, не нуждается. Менее известен тот факт, что в конце 19-начале 20 веков аналогичные системы существовали и во многих других городах

Аккумуляторы. Банальные электрические аккумуляторы. Тоже кое-где использовались

Трамваи с приводом от ДВС

[energa.livejournal.com]

Вот тут автор пытается разобраться с подобными технологиями - https://www.youtube.com/channel/UCIT3-NNioiNImVCMfWIWMxA/videos

У него есть товарищи.

а тут автор канала интересными вещами занимается - https://www.youtube.com/channel/UCATsTP67ibikIk8Bpp06jRw/videos

[irae-dei.livejournal.com]

Первые поезда английского метро на станциях заправлялись перегретым кипятком.

[fan-d-or.livejournal.com]

>> На соде работали бестопочные трамваи в Ахене

О! Винтик со Шпунтиком не зря на газировке планировали ездить!

[22sobaki.livejournal.com]

с сиропом!

[invisio.livejournal.com]

А вот ещё гировоз с заправкой от пневмы на советских угольных шахтах ходил, да.
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B7

[ermiak.livejournal.com]

Главное - дорога без какого-либо рельефа!

[22sobaki.livejournal.com]

У, тема.

[nomorephoto.livejournal.com]

Были ещё паровозы с герметичным теплоаккумулятором на воде + вода как рабочее тело.

[22sobaki.livejournal.com]

А принцип действия?

[nomorephoto.livejournal.com]

Перегретая вода в аккумуляторе и парообразование из водички в баке расходном. В ГДР такие были, ЕМНИП.
Работали маневровыми.

[yasmax.livejournal.com]

Такие паровозы использовались часто как маневровые на сортировочных станциях.

[lev-evgenevi4.livejournal.com]

Тот что на фото использовался на нефтехимических производствах - в силу того, что требования по пожарной безопасности высокие, а пара перегретого в магистралях сколько хочешь.

[zverolov1.livejournal.com]

Но главное назначение - пороховые заводы!!!

[shurikk77.livejournal.com]

Как тебе такое, Илон Маск?! ;)

[extrimbiz.livejournal.com]

Были инерционные аккумуляторы еще. На них даже в СССР были автобусы, но потом все заглохло.

[kneiphof.livejournal.com]

Это вы про гиробусы? В одном популярном блоге был пост на эту тему:

https://masterok.livejournal.com/2888201.html

[extrimbiz.livejournal.com]

Да, они самые. Я книжку читал (вроде Гулия), интересная тема, и на мой взгляд довольно перспективная. Особенно для общественного транспорта, которому по природе необходимо останавливаться через несколько минут на остановках.

[amorydebrayen.livejournal.com]

Ого. Спасибо.

[22sobaki.livejournal.com]

Класс, спасибо!
По видео трудно оценить, но трогается с места как будто вообще бесшумно.