As locomotivas a vapor sem combustível eram usadas onde fogo e fumaça eram indesejáveis - em túneis, em indústrias de risco de incêndio (fábricas de papel, refinarias de petróleo), etc. Essa locomotiva não tinha um forno para queimar carvão / óleo, mas era equipada com um acumulador de caldeira com isolamento térmico.
(do Museu de Ferrovias de São Petersburgo da Rússia )Antes do início da operação da locomotiva a vapor sem combustível, a caldeira era preenchida com água de 60 a 70% e, em seguida, o vapor era fornecido através de um bico especial de uma planta de caldeira estacionária.
Na frente, deve-se supor que apenas a válvula para reabastecimento:
O vapor aqueceu a água e, quando sua temperatura atingiu o ponto de ebulição, ou seja, a pressão na caldeira tornou-se igual à pressão da caldeira estacionária, a locomotiva estava pronta para a ação. Quando o vapor foi introduzido nos cilindros, a pressão do vapor na caldeira diminuiu gradualmente e a água continuou a ferver; com a pressão decrescente, o ponto de ebulição da água também diminuiu.
As locomotivas a vapor sem combustível poderiam funcionar de posto em posto por 4-6 horas.
Para aumentar a vida útil da bateria, fizemos vários truques. Por exemplo, simultaneamente com o carregamento de vapor da caldeira-acumulador, tanques especiais foram preenchidos com ar comprimido para a operação de unidades auxiliares do motor.
Uma maneira mais interessante de estender o trabalho foi inventada no século XIX. O vapor produzido nos cilindros não foi liberado na atmosfera, mas condensado em um tanque separado que cercava a caldeira. Havia soda cáustica no tanque (também conhecido como hidróxido de sódio, soda cáustica, NaOH).
Sabe-se que o processo de dissolução de certas substâncias na água é acompanhado pela liberação de calor; refrigerante cáustico é apenas um deles. O calor da dissolução foi transferido para a água na caldeira e aumentou a quilometragem do motor sem recarregar.
A locomotiva a vapor sem combustível de Honigmann, presumivelmente para o túnel de Saint-Gotthard (1885). Água azul na caldeira, solução de soda cáustica rosa:
Bondes a vapor em Aachen trabalhavam com refrigerante
e Minneapolis
Após o uso, a solução de refrigerante foi restaurada à sua concentração original fervendo ou passando vapor através dela.
O valor calorífico da soda cáustica não é tão grande, mas perceptível: 30 kg de hidróxido de sódio seco são equivalentes a 1 litro de gasolina (na verdade, menos - dependendo da concentração da solução, temperatura, etc.). Eles escrevem que o bonde de Aachen carregava consigo uma tonelada de refrigerante.
O sistema previu um grande futuro, em particular, para os submarinos. Afinal, existem substâncias que, quando misturadas com água, emitem ainda mais calor - ácido sulfúrico, por exemplo. No entanto, o perigo de ter várias toneladas de álcali / ácido quente na mão superava o restante. Não decolou.
Fontes: Rakov R.A. "Locomotivas de ferrovias domésticas" &
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