Комментарии 186
То есть конечно можно мерять только СО и делать выводы, а на практике стоять возле работающего паровоза в угольном дыму намного менее приятно, чем возле дизеля. Тем более на холостом ходу на вокзале.
Из личного, один раз интересно и забавно, но постоянно пользоваться угольными паровозами я бы не хотел.
Просто глядя на статью, часть паровозов на газовом или нефтяном топливе (с ними всё понятно), часть на угле как замене дорогой нефти (и особых упоминаний о фильтрах там нет), часть на биомассе которая априори считается экологичной (а вопрос вони и дыма просто опущен). То есть основной смысл — дешевле и проще, а не чище. Вы же понимаете, что одно дело стационарные системы газоочистки на ТЭС где-то в лесу далеко от города, и совсем другое фильтр, который можно технически впихнуть в паровоз, коптящий прямо в центре города.
А вот например в паровозе можно прямо жечь всякие нефтяные пески вместо того чтобы вытапливать из них годную для ДВС нефть.
Для угля содержание до половины негорючих примесей рядовое явление.
Ну и всё-таки поезда они для межгорода, так что короткий участок по городу можно ехать вообще ничего не выбрасывая.
http://masterok.livejournal.com/1843241.html
Статья, конечно, путанная и представляет из себя не самую аккуратную склейку из нескольких статей, но представление даёт.
Помнится в конце XX века
В конце XIX или в конце XX века? Интересно.
Просто в начале XX века выпускалось достаточно много паровых автомобилей, также как и электрических наряду с бензиновыми.
Он делался как паровоз «военного времени», да. Но означало это не «одноразовость», а минимальное использование дефицитного сырья — цветметов, например, и минимизацию трудозатрат для обеспечения массовости выпуска.
Надежность у них была как раз неплохая.
«One of the biggest problems the Germans encountered was the fact that the larger Soviet trains could cover larger distances before they needed to re-water and re-coal. German trains, required more frequent servicing in this respect. This problem was most acute in the more remote regions of the middle and southern fronts. „
“Одной из наибольших проблем, отмеченных германцами, было то, что более тяжелые советские поезда могли проходить более длинные расстояния между набором воды и угля. Германские поезда в этом плане требовали более частого обслуживания. Эта проблема была наиболее острой на наиболее отдаленных участках центрального и южного фронтов».
Во время просмотра видео возникло ощущение «нереальности» происходящего.
При этом КПД электровоза без учета энергогенерирующих станций около 88%, при использовании тепловых ЭС около 56-59%, при генерации энергии от АЭС около 75%, при использовании возобнавляемых источников-не подсчитано, но наверное близко к оптимуму
В этом плане куда интереснее мог бы быть электропоезд на солнечных батареях. Площадь его поверхности огромна (товарняк может быть и 2км и панель на крыше каждого вагона) для аккумуляторов можно прицепить целый вагон — там вес не принципиален (и оперативно менять его на станции на другой такой же вагон, стоящий на подзарядке, если долго не было солнца и он успел разрядится) сопротивление движению у поезда довольно низкое, раз набрав скорость он может тратить минимум энергии на ее поддержание, да и вернуть часть рекуперацией с торможения. Вот и будет такой поезд ездить без топлива… куда проще и эффективнее чем паровоз.
Хотя лично я встречал упоминание о поезде, который ездил на сжатом воздухе. В конце поезда ставился локомотив, который разгонял состав, а когда давление падало, отцеплялся и оставался на станции — заправляться от компрессора, а со станции нагонял состав и цеплялся к нему новый, дежурный толкач, с полным баком. но там писали, что дело не ушло дальше прототипов.
Именно тепловой насос вряд ли осуществим на паровозе — если брать тепло из воздуха, то даже отопление не выйдет. Обычно используют тепло из скважин или крупного водоёма, причём колодцы пробовали — тоже не катит, не хватает на зиму :)
А на топку паровоза тепла нужно намного больше, чем на обогрев помещения, да и температуры намного выше
Ну а со сжатым воздухом — слишком заморочено
Что делать в пробках, что делать, если до станции не дотянули?
ну по идее затраты на питание компрессора меньше, чем затраты на приведение всего поезда в движение.
с какой радости? т.е., по-вашему, если механизм после компрессора заставить крутить не колеса, а сам компрессор — родится вечный двигатель?
В этом плане куда интереснее мог бы быть электропоезд на солнечных батареях.
чем он интересен-то?
берем обычный полувагон. площадь пола — 35 кв.м., груженый вес — 90 тонн. 35 кв.м — это где-то 5 кВт номинальная мощность. реальная на наших широтах — 2.5-3 кВт в полдень. ну т.е. где-то как мотор от мопеда на 50 куб.см (они 3 кВтч/4 л.с.). сильно поможет?
чтобы вы понимали, мощность электровоза ВЛ-85 — 10 000 кВт (да-да, 10 тысяч).
Вот и будет такой поезд ездить без топлива… куда проще и эффективнее чем паровоз.
если посчитать цену аккумуляторов и учесть их ресурс (1000 циклов для литиевых) — «эффективность» окажется весьма и весьма печальной. а цены вагона аккумуляторов хватит на десятки киломеров контактной сети. потому никто в здравом уме и не делает аккумуляторные поезда.
но там писали, что дело не ушло дальше прототипов.
не удивительно. проблем — куча, толку — ноль, паровоз представляет собой бомбу на колесиках (когда-нибудь видели как взрывается метановый/кислородный баллон? а там всего 50 литров объем), + состав несется неуправляемый (локомотив-то отцепился)…
давно, лет 50-70 назад, вроде были цеховые паровозы на сжатом воздухе, + сейчас в шахтах используется пневмотяга. ввиду специфичных условий. в других местах — они бессмысленны.
https://en.wikipedia.org/wiki/Fireless_locomotive
http://www.douglas-self.com/MUSEUM/LOCOLOCO/airloco/airloco.htm
Ну да, в шахтах такие незаменимы — ибо искра от электрического может вызвать взрыв метана или угольной пыли.
В России около тысячи паровозов были законсервированы и сохранены в качестве национального резерва. Некоторые из них можно увидеть в музеях, прочие же, видимо, никак не используются.
Вот сейчас вообще обидели.
Как минимум самый яркий пример:
http://rzdtour.com/?cat=15
Почти на каждой железной дороге есть рабочий паровоз в резервах. На некоторых как в примере выше они используется, как правило в экскурсионных целях.
А эпопея с восстановлением тех паровозов которые ездят в рждтуре это вообще длинная история на выходе из которой было пара убитых паравозов в процессе восстановления… это только сейчас вроде наладили ремонт.
В случае чего восстановить паровоз из резерва и найти под него машиниста будет сильно сложнее чем добыть солярку для тепловоза.
А вообще паровозы живут в депо Подмосковная, рядом с «гнездом» МЦКашных ласточек
система контроля перегрева букс
А это что за зверь? Где живёт?
Тревога 1, 27-я подвижная единица, 3-я колесная пара с левой стороны по ходу движения.
Когда я несколько лет назад озадачился — внезапно выяснилось, что стратегический резерв паровозов уже все.
Тем не менее, паровозная технология сохраняется и передаётся следующему поколению. Несмотря на "несовременность". См. например https://www.youtube.com/watch?v=UXR9CWzR7Yk
Про "радиоактивные элементы" из угля хотелось бы подробнее: что за вещества, какие там изотопы, откуда они берутся.
Вроде, по одной из версий, уголь — это слежавшийся торф, т.е. остатки растений. Тогда радиоактивность угля — меньше, чем у дров, т.к. уголь долго вылёживался в земле. А у дров радиоактивность такая же, как у еды — ибо вещество берётся из одного источника: углекислый газ из воздуха, вода из дождей, минеральные вещества из почвы.
Радиоактивный углерод выгорает наравне с обычным (и портит всю картину радиоулеродного анализа). Остаются несгорающие вещества, которые как-то попали в уголь; если барть теорию образования угля из торфа, а торф образовался из сгнивших растений — то растения насобирали в себя какие-то минеральные вещества из почвы. Осталось понять, почему это растения выбирали из почвы именно радиоактивные вещества.
Ну или в любой другой теории образования угля — неясно, почему именно уголь собирал радиоактивные вещества.
Радиоактивность угля считают по долгоживущим изотопам. Более высокая радиоактивность наблюдается в золе (её миллионы тонн, часть продуктов сгорания уходит в атмосферу):
http://sites.nicholas.duke.edu/avnervengosh/files/2011/08/NORM-in-coal-and-coal-ash_EST1.pdf
The radioactivity of coals and CCRs has been studied since the 1960s.[11,12] Because of their relatively long half-lives, the most commonly measured NORM in coals and CCRs are 238U, 226Ra, 210Pb, 232Th, 228Ra, and 40K.[4,13,14]
Overall, total NORM activities in (coal combustion residuals) CCRs are 7−10- and 3−5-fold higher than NORM activities in parent coals and average U.S. soil, respectively
https://www.ipen.br/biblioteca/2006/11735.pdf
The coal used in power plants is pulverized and burned inside the boiler, producing bottom-ash (15–20%), which falls inside the boiler, and fly-ash (80–85%) that is suspended in the flue-gas together with vapors of volatile elements. The natural radionuclides are distributed among these fractions.
В среднем концентрация радиоактивных элементов в угле близка к их концентрациям в других породах (выше чем в базальтах, но ниже чем в глинистых сланцах и гранитах); проблема в обогащении/концентрации при сжигании: https://pubs.usgs.gov/fs/1997/fs163-97/FS-163-97_old.pdf
In the majority of samples, concentrations of uranium fall in the range from slightly below 1 to 4 parts per million (ppm). Similar uranium concentrations are found in a variety of common rocks and soils, as indicated in figure 2. Coals with more than 20 ppm uranium are rare in the United States. A few coals in the United States have a substantially higher uranium content than 20 ppm, but none are currently being mined. Thorium concentrations in coal fall within a similar 1–4 ppm range, compared to an average crustal abundance of approximately 10 ppm. Coals with more than 20 ppm thorium are extremely rare.
During coal combustion most of the uranium, thorium, and their decay products are released from the original coal matrix and are distributed between the gas phase and solid combustion products.… Virtually 100 percent of the radon gas present in feed coal is transferred to the gas phase and is lost in stack emissions. In contrast, less volatile elements such as thorium, uranium, and the majority of their decay products are almost entirely retained in the solid combustion wastes. The average ash yield of coal burned in the United States is approximately 10 weight percent. Therefore, the concentration of most radioactive elements in solid combustion wastes will be approximately 10 times the concentration in the original coal.…
Radioactive elements in coal and fly ash are sources of concern, but not alarm. The vast majority of coal and the majority of fly ash are not significantly enriched in radioactive elements, or in associated radioactivity, compared to common soils or rocks.
Какая может быть экологичность при сгорании биомассы?При сгорании биомассы выделяются исключительно биологически полезные окислы.
Иначе придётся признать, что биомасса неэкологична.
Не, паровоз метановому газотурбовозу не конкурент.Даже после того как метан кончится?
«ACE 3000 был однОЙ из самых разрекламированных попыток создания современного паровоза, но проект в конечном счете потерпел неудачу из-за нехватки денег.»
«The CSR Project 130 – современный паровоз (основанный на паровозе класса ATSF 3460), способный к высокоскоростному пассажирскому транспорту со скоростью более 100 миль в час, и успешно разогнанный до 130 миль в час (отсюда название Project 130).»
Способный к ЧЕМУ? К транспорту? Это как? Да ещё «высокоскоростному пассажирскому». Это предложение вообще не понял, потому что оно не имеет смысл.
А в целом — спасибо за статью.
способный к высокоскоростному пассажирскому транспортуВидимо, ошибка перевода — ведь в ангельском «transport» и существительное «транспорт», и глагол «транспортировать», «перевозить»
Translate server error на китайском вокзале.jpg
С одной стороны, да, с другой — например для меня, как для человека постоянно пользующегося английским, такие обороты давно привычны и я только прочтения с четвёртого понял, что именно вам не понравилось в формулировке.
В России около тысячи паровозов были законсервированы и сохранены в качестве национального резерва. Некоторые из них можно увидеть в музеях, прочие же, видимо, никак не используются
После развала СССР их сдали на металл https://iz.ru/news/555105 Мало что сохранилось из резерва (базы стратегического резерва локомотивов) http://macos.livejournal.com/1047653.html
Помню в детстве в 1980-х видел где-то в степи в Ростовской области с шоссе поле, огороженное колючей проволокой, и заставленное большим количеством паровозов.
У нас недалеко от дома грузовая ветка ведущая в порт. Относительно недавно заметил, что наряду с современными тягачами, вагоны таскает и паровоз (точнее, там два паровоза, сцепленные в противоположных направлениях). Так что утверждение про туристическо-экзотические цели не вполне верно. Но вообще да, проезд паровоза — это красиво!
Чтобы сделать паровоз, сравнимый по эффективности с тепловозом — необходимо решить проблему водоочистки.
Сжигание угля — в любом виде, хоть
Механический привод от парового двигателя (оставляя даже собственные проблемы парового двигателя в стороне) уже никогда не сравнится по эффективности с электроприводом тепловозов.
Получается, паровоз сделать можно, но это будет нефтяной локомотив с паровой турбиной, электропередачей и системой конденсации отработанного пара. Но… дизель эффективнее, и намного.
Итого: статья для фишек, а не для гиктаймс. Надо было готовиться не только на основе википедии и ретросайтов.
прямой и без кривошипа
как вы себе представляете привод поршневого двигателя без кривошипа?
Чем ниже атмосферное давление, и чем ниже температура, тем выгоднее использование парового двигателя.
И кстати, в новых моделях с высоким КПД тоже поршни или уже турбины?
1. общение между машинистом и кочегаром — в отличие от электродвигателя, нагрев котла имеет большую инерцию, потому кочегару неплохо бы знать, что собирается делать машинист. И наоборот. Пароходы обычно ходят медленнее и там это проще.
2. взаимозаменяемость. машинист и кочегар это уже команда, можно помогать друг другу. Если же их разнести, то хорошо бы иметь 2 машиниста и 2 кочегара, ради нечастых случаев когда нужна помощь. На больших пароходах обычно и так больше капитанов/рулевых/кочегаров.
Кстати, не могу понять, почему такую механизацию не сделали ещё в 19 веке. Разве что, оплата труда неквалифицированного рабочего была дешевле, чем установка ещё одной паровой машины и ленты транспортёра. На пароходах пришлось бы ещё сделать привод чего-то типа ножа бульдозера для сдвига содержимого угольно ямы к транспортёру и подачу угля из нескольких ям.
Почитал — да, у стокера своя паровая машина была. Так что явно управлялся.
Стокером должно забрасываться не больше 75-80% всего топлива; остальное забрасывается вручную (на стоянке, при езде с закрытым регулятором). Такое комбинированное обслуживание дает более ровный слой и горение, меньший унос.
Есть в гуглокнигах.
Но помимо этого помощник еще и отслеживает параметры работы котла (следит за давлением, уровнем воды) и контролирует работу машиниста. Их удобнее было делать в одной будке. А будку ставить сзади — ближе к тендеру.
Интересно почему компоновку оставили в большей части случаев старую? Когда впереди кабины огромная бочка и ничего не видно толков, то это не лучшее решение. Что мешает сделать кабину впереди? Подача горючего может как и раньше делаться с другой стороны, зато машинист будет видеть дорогу впереди во все стороны и не нужно будет машинисту все время по окнам торчать.
К примеру положили что-то на рельсы или человек упал или машины застряла/решила проскочить… С одной стороны больше половины дороги не видно. Обзор по хорошему должен быть.
Все же лучше по хорошему. Может с неудобной стороны подбегают и машут красной тряпкой, мол нужно тормозить. Поэтому обзор лучше что бы был. А мы получаем дань традиции.
для скорости? они же рычагом вращались и у поршня ход небольшой?
поршень определенно ходит вверх-вниз, и шатун же не на одно колесо идет…
Конечно же там кривошипно-шатунный механизм. Но без зубчатых передач частота вращения колёс равна частоте движения поршня.
Поршень в паровозах расположен горизонтально. На картинке в посте это номер 11.
Насколько я понимаю, большое колесо изготовить проще и оно будет надежнее, чем зубчатую передачу. Это уже достаточная причина.
плюс колеса играют роль ещё и маховика компенсирующего рывки паровой машины
при быстрых процессах меняется и плотность и температура материалов, ударные волны и процие нестационарные процессы…
непрогульщик лекций…
Это так только в школьной физике ("модель сухого трения"). В реальности же может зависеть, причем как положительно ("прилипание", самый распостранённый пример — автомобильные шины на асфальте), так и отрицательно (шины на льду например)
Вы хотите сказать что нет разницы, к двум колёсам приложить 3000л.с. или к 8-и? они же проскальзывать будут.
Но это теоретически, на практике конечно колесо не круглое, материалы не идеальные и вокруг не вакуум, потому различие есть. Но вот затрудняюсь сказать в какую сторону.
А вот если только на два из восьми — то на них будет только 1/4 веса.
Количество же колёс определяется допустимой нагрузкой пути на ось.
Размер определяется предназначением локомотива — у товарняка обод меньше (важно тяговое усилие, скорость второстепенна), у пассажирских — больше (важна скорость, тяга второстепенна).
Полезно, что там можно получить хорошее понимание темы, указанной в статье. Что заметил я:
1. Можно спорить по поводу экологии пока вы не стояли возле паровоза. Угольный паровоз коптит так, что за сотню метров его чуствуешь. А в жаркий солнечный день это совершенно некомфортно. А теперь представьте десятки паровозов регулярно ездящих через город.
2. Паровозом гораздо сложнее управлять. Что было нормально 100 лет назад, но при загруженности современных ЖД уже не работает. Для управления современным электровозом или дизелем нужно просто двигать ручку «вперёд» или «назад», и машинист может уделять максимум внимания общению с диспетчером. Паровозом надо управлять, это гораздо сложнее.
Если говорить об «апокалипсисе» с выходом их строя электроники, то проблема уже не в локомотивах, а в выходе из строя самих путей и диспетчерских служб. Для единичных поездок, которые можно будет запустить в ручном режиме, хватит и нескольких дизелей.
И тот добавляется экологическая проблема — если отправление поезда задерживается на полчаса, то паровоз всё это время должен продолжать коптить и греть атмосферу, так же как на всех остановках. Потому его КПД и вредные выбросы на реальных маршрутах сильно хуже, чем указанные теоретические значения.
Не все из них используют паровозы, но и первые модели тепло- и электровозов представляют не меньший интерес для пассажиров, привыкших к скоростным современным экспрессам.Я теперь понял, почему меня особенно не тянет покататься на паровозе пассажиром. Потому, что я слишком привык к современным скоростным экспрессам ЦППК, таким как ЭД-4 и ЭР-2Т.
Не, кабину было бы посмотреть очень интересно, но, подозреваю, салоны вагонов тех времен куда комфортнее. Не хочется расстраиваться.
Также, если не путаю, есть рабочие Ов и СО.
Правда билеты стоят нынче неслабо — на гору Брокен подняться и обратно — 40 евро на взрослого и 25 для ребёнка.
Когда дым из трубы заносит в вагон — ощущения непередаваемые.
Вот из музея, например:
https://en.wikipedia.org/wiki/Fireless_locomotive
В общем, грамотно сделанный паровик — отличная штука. Недостаток ровно один: плохо масштабируется вниз. То есть меньше небольшого автобуса делать его не очень интересно: большой котёл, большая топка. Хотя автомобиль Добла вполне соответствовал габаритам своих бензиновых конкурентов. Хорошая машинка была, жаль, клинический перфекционизм создателей сгубил этот проект. А вот самолёт с таким двигателем делал своих бензиновых собратьев только так. Причём, на больших высотах те ему были совсем не конкурентами. Ну и реверс — это была его фирменная фишка.
А у паровика есть замечательное свойство: он сначала прогревается и только потом заводится, тогда как ДВС надо сначала запустить.
Я бы не сказал, что в районах с -40 это особе преимущество. Если топить дровами или углём, то их надо много, а в таких районах (особенно в дороге) их ещё надо найти по пути и поджечь. А жидкое топливо (например дизель) — надо таки сначала растопить, потому проблема ровнота же что и с ДВС.
каждую зиму трассу перекрывают в морозы или люди там замерзают, потому что машина остановилась, а у паровика таких проблем не будет
Пока в остановившейся машине есть топливо, внутри тепло. Когда оно кончилось — паровоз замерзнет так же быстро.
А если уж говорить про самолеты, то главная проблема парового двигателя — его вес при той же мощности. Потому по сравнению с ДВС 30х годов всё было отлично, но сейчас уже даже не важно насколько лёгким вы сделаете котел и паровую машину, вес воды перевысит.
Поверьте, топливо там было, но мотор глох, люди успевали сжечь всё топливо, покрышки и сидения и к утру замёрзнуть насмерть. Целыми автобусами замерзали. В современном автомобиле тепло только до тех пор, пока мотор крутится. Замерзали именно когда он останавливался. Поверьте, это не выдумки, это реалии трассы Томск-Новосибирск, можно конкретные новости поискать. Сейчас такие ситуации не допускаются административными мерами: запрет на движение по трассе в ночное время, запрет на движение одиночных автобусов и так далее. А бензин в баке, при неработающем двигателе, даёт мало пользы: нет топки, в которой его можно было бы эффективно сжигать, направляя тепло в салон. В лучшем случае, его можно жечь на земле вне салона, но тогда большая часть тепла уходит в землю, в воздух и на нагрев верхней одежды людей, назначение которой — не пропускать тепло.
Далее, температура древесины равна температуре воздуха, при этом сама древесина не сухая. И нам нужен не маленький костерок, несколько больших костров, потому что греть они будут, преимущественно, воздух. Значит, топлива нужно много, а деревья, как я уже упомянул, промёрзшие и топоров нет. Опять же, нужна хорошая туристическая подготовка. Я, скорее всего, выкрутился бы в такой ситуации. Возможно, сумел бы даже организовать обогрев всех пассажиров, но меня нельзя назвать среднестатистическим горожанином: 25 лет стажа в ролевых играх, причём, исключительно полигонных, выживальщик-самоучка и прочее. Сколько таких психов катается на междугородних автобусах? Обычно у таких есть собственный джип с бензиновой печкой (не помню, как такие называются), которая на полном баке будет работать несколько дней.
Если у вас паровой двигатель на угле или дереве, то топлива надо много и найти его по пути так же проблематично, как и согреться деревьями вдоль дороги — вы сами пишете, как это непросто. А если на более энергоемком топливе, то проблема выхода из строя двигателя ровно та же, что и с ДВС.
Ну и главное — вы же пишете:
уж куда это тепло пойдёт — в котёл или в салон — отдельный вопрос
по факту сейчас тепло в паровозе улетет в изолированный котел и салон не греет. Пустить тепло на обогрев это такая же инженерная задача, что и использовать выхлопные газы ДВС для обогрева салона (и проблема та же — не потравить пассажиров). Потому указанные на картинках паровозы в условиях -40 гораздо менее удобны и безопасны, чем дизеля.
Если делать машину специально для условий севера, то можно ставить печку как у Вас или что-то ещё, и в итоге ДВС всё равно будет выигрывать. Поблема в том что это узкая ниша, о которой мало кто думает.
А для более-менее удобного обогрева поезда нужно уже делать электропечку, то есть генератор на паровоз и все связанные проблемы.
Пустить тепло на обогрев это такая же инженерная задача, что и использовать выхлопные газы ДВС для обогрева салона (и проблема та же — не потравить пассажиров).
В 50е годы в некоторых странах (США например)… и я вот не смогу вспомнить, но помоему и у нас были такие рабочие примеры, использовали отопление пассажирских вагонов от пара паровоза
Во-первых, там достаточно много тепла аккумулировано водой.
Во-вторых для повышения характеристик котел паровоза имеет теплоизоляцию, намного более качественную, чем у автомобиля, где как раз предпочитают от двигателя тепло отводить.
Пока в остановившейся машине есть топливо, внутри тепло.Машина как правило встаёт из-за поломки мотора. Остальные поломки как правило позволяют кое-как но доехать.
Ну а дальше — внутри машины что-то жечь никак, а костёр имеет очень низкий КПД обогрева.
Люди в машинах замерзают оттого, что «стандартный современный автомобиль» спроектирован для работы в других условиях. Они точно так же купят машину с паровым двигателем такую, чтобы в ней было не жарко летом (изоляция топки и бака) и удобно управлять (автоматизация подачи топлива). То есть там будет чему ломаться, она может застрять в снегу, и в случае чего — топить в топке не поможет никак.
А те, кто подумают об опасностях зимней дороги в сибири, могут и бензиновую печку поставить, и другую резервную систему отопения, для этого паровоз не нужен.
Получим АЭС.
Если кому-то интересна история паровозов, то можно вот тут почитать.
Незабытые технологии: паровозы