Ж.д. Тернополь  
 

UA English www.railway.te.ua
  пожелания  @-почта  Путеводитель
Города: Санкт-Петербург Часть 1, Часть 2, Часть 3
Страны: Австралия, Греция, Италия, Финляндия, Франция, Чехия, Южная Корея
Дороги: Кругобайкальская, Приднепровская, Северная, Северо-Кавказская
Подразделения: Локомотивное депо
Техника и технологии: Вода на железной дороге, Вагоностроение Часть 1, Часть 2
Люди: Пулльман и его вагоны, Александр Бородин

Вода на железной дороге

Знает ли уважаемый читатель о том, как тесно связан железнодорожный транспорт с водой? Придумайте несколько применений воды на железной дороге, зафиксируйте их на бумаге, перед тем как читать статью – так будет интереснее сравнивать результат. Готовы? Тогда в путь.

Сухопутный пароход

Паровые машины стали использовать задолго до появления железных дорог. В 1763 году Иван Иванович Ползунов предложил применить спроектированную им паровую машину для приведения в действие мехов раздувающих огонь в плавильных печах на Колываново-Воскресенских заводах в Барнауле. Паровая машина Ползунова была двухцилиндровой. Замысел Ползунова воплощался в жизнь долго и трудно. Уже после его смерти в 1766 году машина заработала. Рабочим телом в паровой машине является пар. А пар – испарившаяся вода.

Железная дорога Стоктон-Дарлингтон
Железная дорога Стоктон-Дарлингтон

Паровые машины нашли применение сначала в промышленности, а затем и на транспорте. В 1804 году Ричар Тревитик применил паровой двигатель на заводской Мертир-Тидвилской чугунной дороге в Южном Уэльсе. Правда, тот первый прообраз паровоза оказался нежизнеспособным из-за огромного веса. В 1807 году Роберт Фултон применил паровой двигатель на водном транспорте, пароходы вскоре стали бороздить реки, моря и океаны. В 1825 году английский изобретатель Джордж Стефенсон построил уже вполне жизнеспособные паровозы для железной дороги Стоктон-Дарлингтон. Вслед за этим железные дороги появляются и в США (1830), Франции (1832), Бельгии и королевстве Барария (1835). В 1833 году паровоз появился и в России. Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы (отец и сын) построили паровоз для эксплуатации на Выйском заводе в Нижнем Тагиле. В 1835 году «Горный журнал» описывая невиданное до того в России транспортное средство описывал его как «Сухопутный пароход, ими устроенный, ходит ныне в обе стороны по нарочно приготовленным на длине 400 сажень (853,5 м) чугунным колёсопроводам». Некоторое время паровозы и называли именно так, позднее, около 1840 года в России появилось и прижилось название «паровоз» (в 1847 году слово уже было включено в словари).

Вода для локомотива

Естественно для паровоза нужна вода. Причём воды ему нужно гораздо больше по весу, чем топлива. С собой паровоз возит запас воды и топлива в тендере. Тендер – это специальный вагон, служащий для перевозки запаса топлива (это может быть уголь, дрова, нефть или нефтяные остатки) и воды. Некоторые паровозы, называемые танк-паровозами обходились без тендера – запас воды и угля размещается вокруг цилиндрической части котла паровоза. Но танк-паровозы работали только на манёврах или на очень коротких линиях с небольшими нагрузками – ведь место для запасов на самом паровозе крайне ограничено. При каждом снабжении водой в тендер паровоза заливалось до 50-60 кубометров воды. Паровозы ведущие грузовые поезда по тяжёлому профилю должны были останавливаться для набора воды через 80-100 км пути. Пассажирским паровозам тоже требовалось останавливаться для заправки водой через 120-150 км.

Заправка тендера водой
Заправка тендера водой
Гидроколонка
Гидроколонка

Для экипировки водой использовались гидроколонки. Строились гидроколонки сразу на нескольких путях станции – чтобы не отцеплять паровоз от поезда. Однако всё не так просто. Машинисту требовалось остановить поезд так, чтобы гидроколонка оказалась ровно против заливной горловины тендера. Если паровоз не дотягивал поезд до места экипировки, приходилось подтягивать поезд. А если поезд принимали на путь, не оборудованный гидроколонкой, то паровоз отцеплялся от поезда и ехал за водой на другой путь (а это манёвры, ручные стрелки, время…). Бывали ещё случаи, когда паровозы, истратив почти всю воду, бросали поезда на одной из станций и ехали за водой на другую станцию где был источник воды, а затем, после экипировки возвращались назад. Всё это время поезд стоял, а в случае манёвров или перегонки паровоза на другую станцию паровоз мешал движению других поездов.

Получалось, что экипировка паровозов требовала значительного времени. Инженеры разных стран стали придумывать как это время сократить. Самым простым способом было увеличение запаса воды. Объём водяных баков тендеров рос с 10-12 кубометров на первых серийных паровозах до 40, и даже до 50 кубов на последних выпускавшихся сериях. Однако это всё равно не было кардинальным решением проблемы. Гидроколонки стали строить с большим сечением трубы подающей воду, устанавливали мощные насосы. Время собственно заправки сократилось. Однако были и ещё остроумные решения…

На железных дорогах США в XX веке применялся набор воды в тендер паровоза на ходу. Для этого довольно значительный участок пути переоборудовался. Между рельсами устраивался желоб заполненный водой. Когда паровоз ехал по этому участку, с него опускалась вниз труба раструбом направленная вперёд по ходу движения поезда. В этом случае не требовался даже насос – вода по силе инерции сама поднималась по трубе и потоком обрушивалась в бак тендера (конечно, если ход поезда был достаточно быстрым).

Нашли применение на железных дорогах и тендеры с конденсацией использованного, так называемого «мятого» пара. На таких паровозах пар из паровой машины не выпускался в атмосферу, а через специальный трубопровод поступал в холодильник, расположенный на тендере. Там пар, всё ещё обладающий большой температурой и некоторым избыточным давлением охлаждался в радиаторных секциях специальными вентиляторами, при этом также происходил подогрев воды тендера. Охлаждённый пар терял давление, конденсировался и сливался в баки. Правда этот способ требовал совсем другого тендера, снабжённого конденсаторами и вентиляторами, а также установки на самом паровозе дымососов.

Тепловоз на узкоколейной дороге в Боснии
Тепловоз на узкоколейной дороге в Боснии

Применение «сырой» воды на паровозе не оставалось «безнаказанным». Соли жесткости, всегда содержащиеся в воде откладывались в виде накипи на стенках котла паровоза, что сильно снижало теплопроводность этих стенок, а значит снижалась выработка пара и КПД всего паровоза. В некоторых местностях содержание этих солей было столь значительным, что паровоз требовалось ставить на промывочный ремонт. В среднем же на промывочный ремонт паровоз должен был вставать через 6-8 тысяч километров. При промывочном ремонте накипь и шлам удалялись из котла. Но как бороться с образованием накипи? Учёные химики разработали вещества – антинакипины. На каждом паровозе имелся запас таких антинакипинов, они предварительно растворялись в ведре и уже в виде раствора заливались в тендер после каждой заправки. Но у антинакипинов был существенный минус – они были токсичными. Меж тем антинакипины применялись ещё недавно – пришедшие на смену паровозам тепловозы всё так же требовали воды для охлаждения дизеля, хотя и в гораздо меньших размерах.

Последние лет пятнадцать двадцать сырая вода на железных дорогах СССР перестала использоваться – повсюду перешли на снабжение тепловозов конденсатом, т.е. практически обессоленной водой.

Наша служба…

А кто же обслуживает на железной дороге всё водяное хозяйство? Служба водоснабжения и водоотведения. В ведении этой службы насосные станции, станции очистки и подготовки воды, водоёмные сооружения, трубопроводы ну и канализация. Представляете специфику работы службы? Как в той песне поётся «Наша служба и опасна и трудна»: километры трубопроводов, десятки задвижек, насосов и электродвигателей только на одной крупной станции. А ведь станций в обслуживаемом регионе десятки. Наверняка у начальника дистанции любимые рубрики в газетах продажа электродвигателей, задвижки и вентили, трубы и всё для водопровода.

Водонапорные башни
Водонапорные башни

Вернёмся во времена паровозов. Узловая станция. На станции вокзал, жилые дома железнодорожников, вагонное депо и паровозное депо, на путях стоят товарные поезда, вот заходит пассажирский поезд, сейчас паровоз встанет под гидроколонку, нужно пополнить запас воды. Вагоны пассажирского поезда тоже требуют пополнения запасов воды. Но откуда берётся вода в гидроколонке? Из водонапорной башни или по другому водоёмного здания. Но тут не всё так просто. Каков должен быть объём бака на башне, ведь одновременно на этой станции могут стать под заливку два, а то и три паровоза, если даже каждый возьмёт по 20-30 тонн… Получается, что нужно иметь запас воды тонн 80, да запас под напором. Станция станции рознь. Если это маленькая станция, где только вокзал и дома железнодорожников – хватит небольшого водоёмного здания с баком тонн на 5 – 10. А если станция похожа на вышеописанную, то нужно иметь несколько водоёмных зданий с большим запасом воды.

Водоёмные здания на станциях при строительстве дорог в XIX веке и начале XX делали из кирпича, каждая дорога строила эти сооружения по типовому проекту, но тем не менее башни были весьма примечательны на вид, узнаваемы. Позднее, вместо башен разрушенных в ходе Великой Отечественной войны и на новых станциях, стали строить водоёмные здания из серого невыразительного бетона – индивидуальность была утеряна.

Вода – враг. Вода – друг

Железнодорожный путь и вода. Вроде бы настолько несовместимые вещи…

С 1896 по 1901 год в Англии, в городе Брайтон, на южном побережье действовал необычный трамвай называемый Daddy Long Legs. Рельсовый путь этого трамвая был проложен прямо по морскому дну. Что же заставило создать столь необычную конструкцию? Требовалось соединить трамвайными путями город Роттингдин и Брайтон. Тяжёлый рельеф побережья заставил бы строить трамвайные пути, используя множество выемок и виадуков. Чтобы избежать этого инженер Магнус Волк предложил проложить специально спроектированный путь прямо на мелководье, по той части берега, что оголяется между приливами.

Трамвай над водой
Трамвай над водой

Два железнодорожных пути, каждый шириной 82,4 см были проложены на расстоянии 547 см друг от друга. Вместо шпал использовались бетонные блоки размером 150 на 90 см уложенные с интервалом 76 см друг от друга. Линия длинной 4500 метров проходила на расстоянии 50-90 метров от береговой линии. Остановочными пунктами дороги были пирс в городе Брайтон и пирс в городе Роттингдин.

Тележки этого «надводного» трамвая катились по этому пути. Каждая тележка держала одну из четырёх ног высотой 7 метров. Для того, чтобы очищать путь от водорослей и ракушек на тележках стояли скребки. Две тележки имели ведущие колёса – с помощью червячной передачи их проводили в действие двигатели установленные наверху платформы, вне досягаемости волн. Первоначально электродвигатели хотели запитать от аккумуляторов, но затем была проложена и контактная сеть и трамвай обзавёлся двумя троллеями для токосъёма. А на пирсе в Роттингдине была построена небольшая электростанция.

Овальная платформа размером 13,7 на 6,7 м вмещала до 150 пассажиров. Вес трамвая достигал 45 тонн. Трамвай это официально назвали Pioneer («Пионер»), но чаще его называли Daddy Long Legs (по английски – «паук-сенокосец») из-за сходства с таким пауком.

Источники:

Copyright © Василий Зимин. Страница создана 27 июня 2009 года.

Rambler's Top100 Rambler's Top100