Union Pacific GTEL - Union Pacific GTELs
| Union Pacific GTEL -er | |||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Union Pacific 18, en tredje generasjons GTEL med fire tre-akslede "C" -biler, bevart på Illinois Railway Museum .
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||
De Union Pacific GTELs var en serie med gassturbin-elektriske lokomotiver bygget av Alco-GE og General Electric mellom 1952-1961 og drives av Union Pacific 1952-1970.
Bakgrunn
Union Pacific drev den største flåten av gassturbin-elektriske lokomotiver (GTEL) til noen jernbane i verden. Prototypen, UP 50 , var den første i en serie bygget av General Electric for Union Pacifics langdistansetjenester og markedsført av Alco-GE- partnerskapet til 1953. Prototypen ble introdusert i 1948 og ble fulgt av tre serier med produksjonslokomotiver. På et tidspunkt sa Union Pacific at GTEL -er hentet mer enn 10% av jernbanens gods.
Drivstofføkonomien var dårlig, for turbinen brukte omtrent dobbelt så mye drivstoff som en like kraftig dieselmotor. Dette var i utgangspunktet ikke et problem, fordi Union Pacifics turbiner brente Bunker C tungolje som var billigere enn diesel . Men dette svært viskøse drivstoffet er vanskelig å håndtere, med en romtemperatur-konsistens som ligner på tjære eller melasse . For å løse dette problemet ble det bygget en varmeapparat i drivstofftankene (og senere i drivstofftilbud ) for å varme opp drivstoffet til 93 ° C før det mates inn i turbinen. Etter hvert byttet UP fra Bunker C til modifisert nr. 6 tung fyringsolje, som inneholdt færre forurensninger og løsemidler. Sotoppbygging og erosjon av blader forårsaket av etsende aske plaget alle turbinene. Endringer i luftinntakssystemene på produksjonsturbinlokomotivene forbedret kvaliteten på luften som nådde turbinene, noe som igjen reduserte slitasjen på turbinbladene og økte turbinens levetid. GTEL -ene ble operert i slutten av 1969, og de to siste (tallene 18 og 26) ble lagret i Cheyenne -rundhuset i driftstilstand til de ble pensjonist i februar 1970. Begge ble senere sendt til museer.
Prototype
Union Pacific hadde lenge søkt de største og beste lokomotivene. På 1930 -tallet ble et par dampturbinlokomotiver prøvd, men avvist. Før andre verdenskrig hadde Union Pacific lagt til diesel på sin liste, men ingen trakk godstog. Ideen om å bruke fire diesler for å like kraften til et damplokomotiv var lite tiltalende, så søket begynte etter noe større. General Electric hadde bygget gassturbiner for fly og foreslo å bruke noe lignende på et lokomotiv. Union Pacific trodde vedlikeholdskostnadene for et lokomotiv stort sett var uavhengige av kraften, så et mindre antall kraftigere lokomotiver ville spare penger.
Union Pacific bestemte den beste måten for turbinlokomotivene å innse at potensialet deres ville være å sette dem på fastlinjetog. De lange løypene og relativt høye hastigheter vil maksimere turbinenes effektivitet.
Etter at Union Pacific uttrykte interesse, bygde GE en prototype, GE 101, ferdigstilt i november 1948. Etter tester i nordøst i juni 1949 ble den omnummerert til UP 50. UP 50 ble malt i Union Pacific Armor Yellow og startet en runde med tester. Union Pacific tok aldri eierskap til dette lokomotivet. Dette var et av få forbrenningslokomotiver i Nord -Amerika som hadde drosje i hver ende. Hyttene selv lignet FA-enhetene som ble bygget av Alco-GE på den tiden. Sidene av lokomotivet hadde mange luftinntak lamellene som kan åpnes og lukkes i varierende mønstre.
UP 50 var en carbody-enhet med et B+B-B+B- hjularrangement -fire to-akslede lastebiler, med par forbundet med spennstøtter . Turbinen produserte 4.800 hk (3.6 MW), hvorav 4.500 hk (3.4 MW) var tilgjengelig for trekkraft. Denne effekten var mer enn det dobbelte av dieselelektriske enheter fra den tiden.
For å starte, vil enhetens hjelpedieselgenerator drive et sett med viklinger i gasturbinens hovedgenerator, noe som får generatoren til å rotere. Generatorens rotasjon ville begynne å spinne opp turbinen, da ville diesel bli brukt til å starte forbrenningen. En dampgenerator ville varme og kondensere turbinens primære drivstofftilførsel (tung Bunker C -olje). Når turbinen og fyringsoljen nådde sine minimale driftstemperaturer, ville drivstoffet til turbinen bli byttet fra diesel til hoveddrivstoffet.
Denne maskinen veide 230 000 kg og var over 24 fot lang.
Turbinene ble levert i tre hovedgrupper etter omfattende testing av prototypen. Union Pacific hadde til hensikt å bruke turbinene til å erstatte sine Big Boy -damplokomotiver , som var planlagt tatt ut av drift.
Første generasjon
Fra januar 1952 til august 1953 mottok UP enheter 51-60, som prototypen, men med en drosje i bare den ene enden for å øke drivstoffkapasiteten. Hver kostet 540 000 dollar . Lokomotivrammen hadde 2700 liter drivstoff.
GTEL -ene trakk opprinnelig frakt mellom Ogden, Utah og Green River, Wyoming , og passerte gjennom Weber Canyon og Echo Canyon, Utah. I 1954 begynte de å drive Ogden-Laramie og kort tid etter Ogden-Cheyenne. I 1955 og 1956 ble det lagt til 24 000 US-gallon (91 000 l) drivstofftilbud bak turbinene, slik at de kunne kjøre til Council Bluffs, Iowa .
UP 53 ble brukt til å teste et forbedret takmontert luftinntak, som viste seg å være vellykket, og lokomotiver 57-60 ble bygget med dette inntaket.
I mai 1953 ble UP 57 konvertert til drift på propan ved bruk av en tankbil under trykk som et anbud. Dette drivstoffet brant rent og ødela ikke turbinbladene som Bunker C -olje gjorde, men det var vanskeligere å transportere, og det var sikkerhetshensyn. Prosjektet ble avsluttet i januar 1954 og UP 57 ble konvertert tilbake til Bunker C. Ingen andre konverteringer ble gjort.
UP 59 og 60 ble brukt i et eksperimentelt par med 9000 hk (6700 kW) dobbeltturbin, og delte et drivstofftilbud mellom dem. Den bakre turbinen flammet noen ganger ut i tunneler. Til tross for modifikasjoner for å minimere disse vanskelighetene, ble eksperimentet avbrutt, til fordel for å kjøre flere diesellokomotiver med turbinene.
Første generasjon turbiner ble pensjonert i juni 1964.
Andre generasjon
Enhetene 61 til 75 ble levert fra 1954. De ytre gangveiene langs flankene ga den kallenavnet "Veranda" og gjorde den til en hybrid av lokomotiver for karosseri og hette . Turbinen og det elektriske utstyret var omtrent det samme, selv om luftinntakene i sideluften ble erstattet av det store takmonterte inntaket som først ble testet på UP 53.
UP 61 ble brukt i kontrollenheter med flere enheter med diesler som startet i 1958. Disse testene var vellykkede og til slutt var alle unntatt seks av de 4500 hk (3400 kW) GTEL-er utstyrt for å kjøre med diesler. Etter hvert som tonnasjekravene økte, ble etterfølgende diesellokomotiver i drift med flere enheter mer vanlig.
Verandaene ble pensjonister mellom august 1963 og juni 1964.
Tredje generasjon
I 1955 bestilte Union Pacific en ny turbinelektrisk, verdens kraftigste lokomotiv. Hver ville være to enheter pluss et drivstofftilbud, vurdert til 8.500 hestekrefter (6.300 kW).
Den En enhet innestyrehuset og en hjelpe dieselmotor generator. Den B-enheten bæres turbinen og hovedgeneratorer for å levere strøm til drivmotorer på både A- og B-enheter. Turbinen var en ny konstruksjon, en enkeltsykluset gasturbin fra GE Frame 5 med en seksten-trinns kompressor, ti forbrenningskamre og en totrinns turbin. Ingen dampgenerator var nødvendig for å varme opp og gjøre det tunge Bunker C -drivstoffet flytende fordi anbudene var isolert. Den opprinnelige planen var å nummerere disse enhetene i 7000 -serien, men de var nummerert 1 til 30.
De ble levert til Union Pacific mellom august 1958 og juni 1961. Disse enhetene var veldig forskjellige fra de foregående generasjonene, med et hjularrangement av CC på hver av enhetene (ikke inkludert anbudene). Lokomotivet veide ca 610 tonn med fullt anbud. Kontinuerlig trekkraft var 146 000 lb (66 000 kg) med 105 kilometer i timen (105 km/t) 74:18 gir; i 1961 var tonnasjevurderingen 6740 på 0,82% stigningen vest fra Cheyenne og 5180 på 1,14% øst fra Ogden.
Turbinene i disse enhetene er de kraftigste primus motorene som noen gang er installert i noen nordamerikansk lokomotiv. Med 8.500 hk (6.300 kW) fra en enkelt drivmotor satte disse motorene en rekord som fortsatt står. Denne karakteren ble hevdet å være på 1.800 m høyde og 32 ° C, og i kjøligere, tettere luft kunne selve turbinen overstige 10.000 hk (7.500 kW) hvis det elektriske systemet kunne håndtere det. I 1963 skrev Trains : "De store jobbene på 8500 hk forblir under kontinuerlig granskning ettersom UP: (1) jakker noen av dem opp til 10.000 hk; (2) vurderer å motorisere sine drivstofftilbud med trekkmotorer ..." Lees bok forklarer at UP prøvde å tilbakestille generatoreksitasjon for å absorbere den høyere karakteren, men bare på test. Det motoriserte anbudet høres usannsynlig ut, selv om Trains nevnte at turbinenes fire måneders prøveperiode til Los Angeles i 1962 ble avsluttet da "tenderhjul ble motorisert og innførte hastighetsbegrensning." (Tidsplanene for 1961 og 1963 viser en grense på 105 km/t for alle turbinene.)
Disse turbinene fortrengte til slutt enhetene 51 til 75. Det hadde vært problemer med at drivstoffiltre tilstoppet på de tidligere turbinene, så det ble besluttet å filtrere drivstoffet før du fyllte lokomotivets drivstofftanker og anbudet.
I motsetning til de tidligere turbinene, kom de 8.500 hk (6.300 kW) turbinene med 24.000 US gal (91.000 l) bensintilbud, i tillegg til 2.500 US gal (9.500 l) diesel i lokomotivtanken. De hadde Leslie S-5T-RF lufthorn på taket i førerhuset (senere flyttet til midten av radiatordelen av A-enheten, som svar på isoppbygging i klokkene).
Tredje generasjon turbiner ble alle pensjonert i 1970.
Pensjon
Bunker Cs kostnadsfordel avtok ettersom plastindustrien begynte å finne bruksområder for det og forbedrede sprekketeknikker gjorde at oljen, som tidligere ble ansett som avfall, kunne konverteres til lettere drivstoffkvaliteter.
Den siste kjøringen av et gassturbinlokomotiv fant sted 26. desember 1969. Løpeutstyret deres ble resirkulert til GE U50 -serien av lokomotiver. Lastebiler, trekkmotorer og spennstøtter fra lokomotiv 51 til 75 ble brukt i konstruksjonen av U50, og lastebiler og trekkmotorer fra lokomotiver i 1 til 30 -serien ble brukt i konstruksjonen av U50C . Flere av anbudene ble beholdt og konvertert til å holde vann for vedlikehold av veiformål og senere for å bli brukt til Union Pacifics operative damplokomotiver: UP 844 , UP 3985 (pensjonert siden 2020) og UP 4014 .
Prototypen, første generasjon og andre generasjon turbiner ble alle skrotet av 1964 uten at noen var igjen for bevaring. To tredje generasjons turbiner ble bevart: UP 18 på Illinois Railway Museum og UP 26 på Utah State Railroad Museum i Ogden, Utah, UP 18s anbud UP 907853, bygget i 1937, hadde en lang historie; først bygget for bruk med UPs FEF -serien damplokomotiver før konvertering til turbinbruk, fungerte det som et vannbud fra 1970 -tallet til 1984 for tog som Expo '74 og American Freedom Train før de ble donert til Kansas Railroad Museum, og deretter anskaffet av IRM. Ingen av turbinene er rapportert å være i brukbar stand, eller er planlagt å bli restaurert.
Eksperimentell kullbrennende turbin
I oktober 1962 konstruerte Union Pacific et eget eksperimentelt GTEL ved bruk av en modifisert ALCO PA -1 som førerhus, chassiset til et elektrisk lokomotiv i GN W-1-klasse (kjøpt for skrap fra Great Northern Railway ) som det andre enhet, og en modifisert turbin primmotor fjernet fra et av lokomotivene i serien 50 til 75.
Den hadde en A1A-A1A+2-D+D-2, hjuloppstilling, 18 aksler hvorav 12 ble drevet. PA-1s 2000 hk (1,5 MW) dieselmotor ble beholdt og B-enheten bar hovedkraftverket for hovedgeneratorene, som bidro med 5.000 hk (3,7 MW) for en total effekt på 7.000 hk (5,2 MW). Kullanbudet ble gjenoppbygd fra det til Challenger damplokomotiv nummer 3990. Oppsettet var nummerert 80, men endret til 8080 i 1965 for å unngå konflikt med de nye EMD DD35 -ene som deretter ble introdusert.
Bladets erosjon og sotoppbyggingsproblemer som ble oppdaget i de tidligere lokomotivene ble forstørret med kullturbinen. Maling av kull til fine partikler var også plagsomt, men nødvendig fordi eventuelle store kullpartikler kunne skade turbinbladene. Til syvende og sist ble eksperimentet erklært mislykket og ble skrotet etter å ha brukt bare 20 måneder i tjeneste.
De konvensjonelle gassturbinene samlet seg godt over 1.000.000 miles (1.600.000 km) i inntektstjeneste, men kullturbinprototypen kjørte mindre enn 10.000 miles (16.000 km) før den ble slått fra UP-vaktlisten 15. mars 1968. PA-1-kontrollen enhet ble byttet til EMD , mens turbinenheten og anbudet ble skrotet i Omaha -butikkene .
Se også
Merknader
Referanser
- Lee, Thomas (1975). Turbiner vestover . Manhattan, Kansas: T. Lee Publications. ISBN 978-0-916244-01-9.
- Stagner, Lloyd E. (1993). Union Pacific motivasjon i overgang, 1936-1960 . David City, NE: South Platte Press . ISBN 0942035240. OCLC 30311481 .
Eksterne linker
- "Om gassturbinlokomotiver" . Train Pride. Union Pacific Railroad .
- Strack, Don. "Del 3" . Serves All The West: A History of Union Pacific Dieselization, 1934 til 1982 . Utah Rails .
- "Gassturbin-elektrisk lokomotiv fullfører foreløpige vegtester" . Lokomotivingeniører Journal . Juli 1949. Arkivert fra originalen 2008-11-23.