Damplokomotivets historie
De første dampmaskiner var stationære og arbejdede ved lavt tryk. James Watt forbedrede Newcomens konstruktion ved at indføre en separat kondensator og udviklede kraftigere og mere effektive løsninger, blandt andet transportable dampmaskiner. Efterhånden som kedelkonstruktionen blev forbedret, især efter introduktionen af den mobile kedel, eksperimenterede han med damp ved højere tryk, som kunne drive stemplet direkte. Det banede vejen for mere kompakte maskiner, der kunne levere trækkraft til lokomotiver. Watt fik selv patent på et damplokomotiv i 1794.
Allerede før dampkraften blev taget i brug, vidste man, at heste kunne trække tungere læs på solide træskinner end på ujævne veje. Sådanne skinner var allerede i brug flere steder, især i mineområder, og hestene blev hurtigt erstattet af de nye dampmaskiner. Jernbanerne blev i første omgang udviklet for at gøre transporten af råvarer og færdigvarer lettere, men vandt uventet også indpas hos offentligheden som passagertransport. I Storbritannien udviklede jernbanelokomotiverne sig hurtigt i første halvdel af 1800-tallet: I 1830’erne fandtes der under 100 miles jernbanelinjer, mens der i 1860 allerede var over 10.000.
I samme periode blev der bygget mange dampdrevne vej- og transportkøretøjer, såsom tromler, lokomobiler og endda dampbåde. Disse andre dampdrevne køretøjer opnåede dog aldrig samme popularitet som damplokomotivet.
Hvordan fungerer en lokomotivkedel?
Den grundlæggende opbygning af lokomotivkedler forblev stort set uændret gennem hele dampmaskinens tidsalder, mens konstruktionsændringer og ekstra komponenter øgede effektiviteten og forbedrede sikkerheden. Lokomotivkedler er røgrørskedler.
Varme røggasser
Det betyder, at ilden danner varme røggasser, som passerer gennem et system af vandrette røgrør i kedlen (deraf betegnelsen vandret kedeltromle) og afgiver varme til det omgivende vand i kedelkappen. I lokomotivkedlen dannes der damp, som stiger opad, hvor en regulatorventil styrer dampstrømmen videre til cylindrene.
Udstødningsdamp
Når dampen har udført arbejde på stemplerne, ledes den resterende udstødningsdamp ind i røgkammeret og derefter gennem blæserøret. Blæserøret sender derefter dampen ud. På den måde skabes der et delvist undertryk, som trækker luft gennem fyrkassen og fremmer forbrændingen.
Oprindeligt blev damplokomotivets kedel fyret med fast brændsel, hovedsageligt kul, som blev skovlet manuelt ind i fyrkassen (eller røgkammeret). Senere blev der indført automatiske fødesystemer. Vandtilførslen til lokomotivkedlen sikres af injektorer, der fungerer efter princippet om indføring af udstødningsdamp. En dampstråle presses ned i vandet og skaber tilstrækkelig kraft til at føre dampen ind i lokomotivkedlen gennem en envejs-regulatorventil.
Til gulvfladen i fyrkassen eller røgkammeret kan I bruge vores varmebestandige afretningsmasse.
Kedelrør
De første dampmaskiner fungerede ved at producere mættet damp, som samlede sig i den øverste del af lokomotivkedlen og blev ledt direkte til cylindrene gennem hoveddampledningen.
Senere blev konstruktionen ændret, så den mættede damp blev opvarmet igen, hvorved vandet blev fjernet, og temperaturen blev hævet. Denne proces kaldes overhedning.
Dampmaskine med overhedet damp
Overhedere blev indført i begyndelsen af 1900-tallet og blev en afgørende ændring for dampmaskinen. En overheder består af et overhederkammer, en dampkuppel, overhederrør og flere andre røgrør.
Overhederkammeret modtager dampen fra hoveddampledningen, mens de ekstra rør leder dampen gennem overhederrørene til yderligere opvarmning, hvilket øger effekten af den producerede overhedede damp. Den overhedede damp føres derefter tilbage til dampledningen.
De sidste damptog blev taget ud af almindelig drift i 1967, da de blev erstattet af dieseldrift, men dampen er langt fra forsvundet. Tusindvis af entusiaster, mange af dem frivillige, fortsætter med at støtte, restaurere og drive historiske dampjernbaner over hele landet. I 2008 gennemførte et damplokomotiv ved navn Tornado, bygget fra bunden med støtte fra A1 Steam Locomotive Trust, sine prøvekørsler og fik tilladelse til at køre på Network Rails net. Selvom det var baseret på en konstruktion fra 1950’erne, skulle lokomotivkedlen opfylde de moderne sikkerhedskrav i EU’s trykudstyrsdirektiv. Ingen britisk producent blev vurderet egnet, så kedlen blev bygget på Meiningen Steam Locomotive Works i Tyskland, som er blevet et center for restaurering af damplokomotiver og hvert år i september er vært for en festival dedikeret til dampmaskiner.
Fordele ved lokomotivkedlen
En af fordelene ved lokomotivkedlen er, at den er økonomisk i brug og kan producere damp meget hurtigt.
Ulemper ved lokomotivkedlen
En af de største ulemper ved lokomotivkedlen er behovet for at opretholde et sikkert driftstryk for dampen, kontrolleret med manometer, samtidig med at for højt kedeltryk undgås, da det vil få sikkerhedsventilen til at åbne.
Når lokomotivkedlen arbejder ved høj ydelse, kan partikler af forbrændt fast brændsel blive slynget ud gennem blæserøret og skorstenen. Det medfører risiko for brande langs jernbanestrækningen.
En anden ulempe ved lokomotivkedlen, især i områder med hårdt vand, er problemet med korrosion og kalkaflejringer.
Ildfaste materialer brugt i en lokomotivkedel
Ildfaste materialer spiller en vigtig rolle ved konstruktion og vedligeholdelse af en lokomotivkedel. Nedenfor finder du nogle af de ildfaste materialer, du kan få brug for.
Ildfast hvælv i fyrkassen
Hvælvet af ildfaste sten sidder over ilden og skal forhindre partikler af forbrændt brændsel i at komme direkte ind i røgrørene. Hvælvet kan bygges af ildfaste sten og ildfast mørtel eller formes på stedet med ildfast støbemasse. Nogle gange støbes hvælvet i sektioner med ildfast støbemasse og samles efterfølgende med ildfast mørtel.
Isolering af lokomotivkedlen
Til isolering af lokomotivkedlen kan I bruge en keramisk fibermåtte, som vikles omkring kedelkappen og derefter dækkes med beklædningsplader.
Lejer
Til støbning af hvidmetallejer kan I bruge vores produkt Premium 1P til forsegling og som tætningsmasse.
Flere ildfaste produkter findes i afsnittet Historiske jernbaner
