W naszym cyklu prezentujemy nie tylko tabor, który przetrwał dzięki fotografi, amatorskim filmom w naszej świadomości jako świadectwo dziedzictwo cywilizacyjnego i tego, który pojawia się tylko okazjonalnie w ramach przejazdu specjalnego. Czas na prezentacje projektów, patentów, które mogły zmienić bieg historii …
PALENISKO GAZOGENERATOROWE – JAK TO DZIAŁA ?
Metoda spalania węgla zgazowanego zaliczana jest do wysokowydajnych metod spalania węgla w parowozie. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych była metoda D. Porty i A. Chapelona. polegała ona na tym, że w tradycyjnej komorze paleniskowej, otoczonej wodą, węgiel jest zgazowywany na ruszcie, pod który doprowadzane jest 30-40% powietrza potrzebnego spalania stechiometrycznego. Proces zgazowywania węgla polega na niezupełnym utlenieniu węgla chemicznego, będącego głównym składnikiem koksu. Temperatura spalania utrzymywana jest na w wysokości 1173°K, dzięki 4-5% pary wylotowej z silników wdmuchiwanej pod ruszt, pomagającej również w zgazowywaniu węgla. Następnie, wytworzony gaz wodno – powietrzny spalany jest w cyklonie w komorze paleniskowej nad łożem węgla za pomocą reszty powietrza wtórnego w ilości 60-70% całego zapotrzebowania. Zastosowanie tej metody spalania podwyższa sprawność cieplną i moc parowozu o ok. 25%. Dodatkowymi zaletami spalania ze zgazowaniem węgla są: możliwość używania nawet niskokalorycznych gatunków węgla, unikanie zanieczyszczeń armatury kotłowej i co obecnie bardzo ważne, ograniczenie zanieczyszczania środowiska naturalnego.
PAROWÓZ Z PALENISKIEM GAZOGENERATOROWYM NA PKP
W latach 1983/84 Instytut Pojazdów Politechniki Warszawskiej wraz z ówczesnym Centralnym Ośrodkiem Badań i Rozwoju Techniki Kolejnictwa /COBiRTK/ w Warszawie przeprowadził rekonstrukcję i badania parowozu serii Ty2. Przebudowy parowozu Ty2-1285 dokonano w ZNTK w Pile, gdzie wyposażono go w palenisko gazogeneratorowe systemu Porty i Chapelona. Zmiany objęły m.in.: ulepszenie konstrukcji rusztu i uszczelnienie popielnika, dokonanie niezbędnych połączeń paleniska z dymnicą i cylindrami w celu zasilenia parą odlotową, oraz zabudowanie regulowanego klapami układu doprowadzającego powietrze wtórne. Maszynę zaopatrzono także w stoker, wykorzystując przy tym tender od parowozu serii Ty4. Nie przebudowywano urządzeń ciągowych ani silnika parowozu.
Pierwsze próby z przebudowanym „teigrekiem” odbyły się 5 i 6 czerwca 1984r. na terenie ZNTK Piła. Próby odbywały się na stojącym parowozie, po zdemontowaniu wiązarów. Natomiast, próby jezdne parowozu rozpoczęto dopiero 25 września tegoż roku, na odcinku Piła – Kalisz Pomorski – Choszczno przez Wałcz /110 km/. Odcinek ten wybrano ze względu na stosunkowo duże różnice wzniesień i ostre łuki. Najpierw poddano badaniom „teigreka” w czasie jazdy luzem, potem – z pociągiem. Początkowo przewidywano obciążenie maszyny 718-tonowym składem. Zbyt trudny profil trasy wymusił jednak zmniejszenie tej masy do 492 t. Największe wzniesienie na tym odcinku ma 17,9 promille w dodatku znajduje się ono na ostrym łuku, co spowodowało podczas pierwszej próby z ciężkim składem poślizg kół parowozu 200 m przed szczytem wzniesienia. Lokomotywę obsługiwały drużyny MD Piła, pod nadzorem specjalistów z Politechniki i COBiRTK.
Wyniki prób, zakończonych 4 października 1984r., były dość pomyślne. Osiągnięto poważne oszczędności węgla – ok. 30% w stosunku dla normy zużycia paliwa dla tej trasy – i podwyższenie mocy parowozu. Należy jednak wziąć poprawkę na fakt, że normy są zazwyczaj nieco zawyżone, a dodatkowo jazdy odbywały się pod czujnym okiem specjalistów, wymuszających na drużynach specyficzny sposób palenia w palenisku. Jazdy próbne doprowadziły też do opracowania koniecznych udoskonaleń w konstrukcji przebudowanej „dwójki”. Wykazano także, że stosowanie parowozów o podwyższonej sprawności byłoby w pewnych warunkach bardziej opłacalne niż eksploatowanie niektórych serii lokomotyw spalinowych /np. SP32, SP42, SP45/. Wstępna analiza kosztów użytkowania parowozu wysokosprawnego udowodniła, że jest on w stosunku do trakcji spalinowej bardziej opłacalny już w momencie, gdyby cena egzemplarza w produkcji seryjnej wynosiła max. 55 mln zł /1984 rok/, zaś przewidywana cena takiej maszyny nie powinna była przekroczyć ok. 30 mln zł. Mimo pomyślnych wyników doświadczeń z projektu zrezygnowano!
NORBERT TKACZYK
Opracowanie na podstawie MŁODEGO TECHNIKA nr z początku lat’90