Bouwserie Vuurloos
Vuurloze Stoomlocomotief
Een stoomaccumulatorlocomotief of vuurloze locomotief is een speciaal ontwerp van een stoomlocomotief die zijn aandrijfenergie haalt uit oververhit water. Voordat de stoomaccumulatorlocomotief klaar is voor gebruik, moet het water in de ketel van de locomotief worden verwarmd uit een externe stoomketel. De locomotief moet van tijd tot tijd worden gevuld vanuit een gewone stoomlocomotief of vanuit een fabrieksstoomketel.
Een vuurloze locomotief kan worden gebruikt in potentieel explosieve omgevingen, zoals in de chemische industrie, munitiefabrieken of mijnbouw, omdat deze niet brandt. De toepassingsmogelijkheden van de locomotief komt dus ongeveer overeen met die van een persluchtlocomotief. Vuurloze locomotieven kunnen ladingen van meer dan 2000 ton verplaatsen. Na zes tot acht uur moeten ze worden bijgevuld. Tot op de dag van vandaag worden deze locomotieven gebruikt in industriële omgevingen die zelf aanzienlijke hoeveelheden warmte genereren, zoals de papier-, suiker- en ijzerindustrie.
In de periode van 1984 tot 1988 bouwde de stoomlocomotieffabriek meiningen de laatste grote serie van 202 vuurloze locomotieven van het type FLC.
Ontwikkeling en bedrijf
Een vuurloze locomotief komt voor een groot deel overeen met een normale stoomlocomotief, de asopstellingen B, C en zelden ook D komen veel voor. De cilinders van de locomotieven zijn meestal relatief groot, zodat de locomotief zelfs met een scherpe daling van de stoomdruk nog steeds kan worden bediend en op eigen kracht met 1,5 bar naar het tankstation kan terugkeren. Vanwege het gebruik in de rangeerdienst bij relatief lage snelheden en omdat er geen massa's voorraden die tijdens bedrijf afnemen moeten worden gecompenseerd, zijn de locomotieven meestal zonder loopas uitgevoerd.
De stoomaccumulator is een eenvoudig drukvat. Het is echter niet alleen gevuld met stoom, maar stoom die van buitenaf wordt geleverd, verwarmt het water in de ketel, wat goed is voor ongeveer 2⁄3 van het ketelvolume. Door stoom in het water te brengen in het drukdichte systeem, wordt er energie aan geleverd. Met de druk die zich opbouwt, stijgt de kooktemperatuur van het water. Het absorbeert een aanzienlijke hoeveelheid energie. Wanneer de watertemperatuur die van de geïntroduceerde stoom bereikt, wordt de toevoer onderbroken en is de machine operationeel. Als stoom voor de stoommachine uit het drukvat wordt gehaald, wat de druk in de ketel vermindert, neemt ook het kookpunt van het water af, waardoor nieuwe stoom ontstaat. Dankzij dit principe kunnen stoomaccumulatorlocomotieven enkele uren worden gebruikt zonder bij te vullen, afhankelijk van de belasting. De opslagdruk met de tank gevuld is meestal 12 tot 15 bar voor lagedruk stoomaccumulatorlocomotieven en tot 25 bar voor middendruklocomotieven. De stoomaccumulator vereist geen vuurhaard of rookgasafvoer en is daarom een zeer goedkoop en onderhoudsarm onderdeel in vergelijking met de ketel van een normaal verwarmde stoomlocomotief. Daarnaast is het qua volume relatief licht, waardoor opslagstoomlocomotieven met relatief grote ketels kunnen worden uitgerust. Tevens is de ketel voorzien van thermische isolatie om restwarmte zo laag mogelijk te houden.
Meestal wordt het drukvat iets naar voren verschoven ten opzichte van het midden van het voertuig, omdat de bestuurderscabine zich aan de achterkant bevindt. Om korte stoompaden tussen de regelaar en de motor te bereiken, bevinden de cilinders zich meestal onder de bestuurderscabine. Omdat er geen blaaspijp nodig is voor het aanwakkeren van het vuur, wordt de uitlaatstoom meestal via een uitlaatpijp op de achterwand van de bestuurderscabine in de atmosfeer geloosd.
Een conventionele stoomaccumulatorlocomotief heeft twee nadelen: aan de ene kant is de actieradius ernstig beperkt vanwege het ontwerp, en aan de andere kant betekent de constant afnemende bedrijfsdruk in de ketel dat de cilinders vrij groot moeten worden ontworpen om voldoende trekkracht te kunnen uitoefenen, zelfs bij lage stoomdruk. Daarom hebben ze de neiging om bij hoge stoomdrukken te draaien, omdat de gegenereerde kracht niet op de rail kan worden overgebracht.
In 1934 bouwde de locomotieffabriek Floridsdorf een stoomlocomotief op basis van de principes van Paul Gilli voor de Leopoldau-gasfabriek van de stad Wenen. Deze locomotief moest treinen met een massa van 1500 ton over hellingen van 17 promile kunnen vervoeren. Deze eerste locomotief, die werkte volgens het hogedrukprincipe, was van aanzienlijke afmetingen. Delen van het frame, de motor en de cilinder kwamen van een vijfassige oververhitte stoomlocomotief van de BBÖ-klasse 80. Het had een dienstgewicht van 82 t met een aslast van 16,5 t. De opslagdruk was 118 bar. Van de oorspronkelijke vijf gekoppelde assen bleven er na de ombouw echter slechts vier gekoppeld over, de as naast de cilinders werd de draagas. De accumulator werd van de motor gescheiden door een drukreduceerventiel, waardoor de opslagdruk zodanig werd verlaagd dat de cilinders bij ongeveer 14 bar druk werkten. Hierdoor was dezelfde werkdruk constant beschikbaar in de cilinders totdat deze druk in de ketel werd bereikt.
Locomotieven van dit type hadden nog een ander voordeel: door de hogere opslagdruk is de watertemperatuur in de ketel veel hoger dan in conventionele stoomopslaglocomotieven. De geëxtraheerde stoom verliest temperatuur door de drukverlaging, die kan worden teruggevoerd door een oververhitter (spoelen van buizen die in de ketel liggen). De aldus opgewarmde oververhitte stoom heeft een hogere energiedichtheid dan normale natte stoom, waardoor de locomotief zuiniger kon werken. Door oververhitting wordt echter extra warmte uit de opslagtank gehaald, waardoor de oorspronkelijke hoeveelheid opgevulde stoom niet meer kan worden afgevoerd en in de vorm van water in de tank blijft. Het oververhittingseffect neemt echter af met afnemende druk in de accumulator.
Slechts drie locomotievenfabrieken waren betrokken bij de productie van de hogedruk stoomaccumulatorlocomotieven: Henschel in Kassel leverde vijf locomotieven, de Floridsdorf locomotieffabriek 45 en Krauss-Maffei in München drie locomotieven. Deze drie machines van het type C 17 F uit Krauss-Maffei waren hun enige Gilli-type en beëindigden de bouw van stoomopslaglocomotieven daar in de vroege jaren 1950. De laatste hogedrukstoomlocomotief ooit werd in 1973 door de Lokomotivfabrik Wien-Floridsdorf geleverd aan de ÖMV, Raffinerie Schwechat.
In Nederland is één exemplaar als museumloc bewaard gebleven. Dit is loc 6326, gebouwd in 1913 door Orenstein & Koppel, die van 1914 tot 1928 dienst heeft gedaan bij Anton Jurgens' Margarinefabrieken in Oss en daarna bij de Verenigde Oliefabrieken Zwijndrecht. De loc is lang onderdeel geweest van de collectie van de Stoom Stichting Nederland te Rotterdam en ging op 3 augustus 2017 naar de Stichting Stadskanaal Rail te Stadskanaal.
Waar zijn deze locomotieven nog te zien?
- Loc 6326 is eigendom van de Stichting Stadskanaal Rail te Stadskanaal (bedrijfsvaardig).
Bronnen:[1]
Verwijzingen
Intern
Extern
Diverse vuurloze Stoomlocomotieven
- Diverse Grootspoor afbeeldingen Vuurloze Stoomlocomotief
Vuurloze locomotief 
Vuurloze locomotief 
Vuurloze locomotief - Loc 6326 van de STAR
Bronnen, Referenties en/of Voetnoten |
Modellen
|
