Żuraw wodny - do jakich celów służy ?

Zasada działania żurawia wodnego

 

Żuraw wodny jest to urządzenie służące do dostarczenia odpowiedniej ilości wody do zbiornika lub tendera lokomotywy parowej. Żuraw wodny  zlokalizowany jest na stacji kolejowej, najczęściej na samym końcu peronu. Pierwotnie żuraw wodny był jednym z najważniejszych elementów należących do stacji kolejowej. Ponieważ lokomotywa parowa po zużyciu ogromnej ilości wody, mogła uzupełnić swoje zapasy za pomocą właśnie żurawia wodnego.

Budowa żurawia wodnego.

Żuraw Wodny składa się z pionowej rury, wykonanej ze stali o średnicy od 20 do 30 centymetrów oraz z poziomej rury, które są połączone w górnej części konstrukcji. Do podstawowej struktury żurawia wodnego, dołączone jest ramię, które podczas pompowania wody, wytwarza ruch pionowo - wahadłowy. Ramię wahliwe jest zwykle zaprojektowane tak, aby spoczywało równolegle do szyn, gdy nie jest używane.

Zastosowanie żurawia wodnego

W terenie pagórkowatym, naturalne strumienie mogą być spiętrzone, a woda doprowadzana grawitacyjnie do żurawia wodnego. W terenie równinnym takie rozwiązanie nie zawsze jest możliwe, dlatego woda może być dostarczana przez zbiornik - wieże ciśnień znajdującą się obok żurawia. Wieża ciśnień może mieć różną objętość od 190 metrów sześciennych  do większych niż 757 metrów sześciennych. W niektórych przypadkach do dostarczania wody do zbiornika może być użyta studnia.

Żuraw wodny - lokomotywa

Żuraw wodny służy do zaopatrywania parowozów w duże ilości wody do wytwarzania pary. Para ta, po przejściu przez cylindry silnika, jest stale wydalana do atmosfery, dlatego w trakcie eksploatacji należy regularnie uzupełniać zapas wody. Normalny żuraw wodny składa się z pionowej rury z wysięgnikiem, który można wychylić na boki nad otworem do napełniania zbiornika w lokomotywie lub tenderze.

W początkowym okresie istnienia kolei żurawie wodne były często mocowane do domów stacji wodnej lub szopy węglowej bezpośrednio na ścianie domu. W późniejszych przebudowach stacji żurawie wodne przyścienne zostały zastąpione żurawiami wodnymi wolnostojącymi.

Każda spółka kolejowa XIX wieku miała swój własny projekt, dzięki czemu istniały całkiem różne typy konstrukcji. Żurawie wodne ze sztywnym wysięgnikiem (który mógł być obracany tylko wokół punktu zawieszenia) wymagały od parowozu bardzo precyzyjnego zatrzymania się pod wylotem żurawia wodnego, co wymagało powolnego procesu hamowania (umiejętność bardzo precyzyjnego zatrzymania się przez maszynistów lokomotywy w celu pobrania wody, zwłaszcza przy ciężkich pociągach, była wyraźnie wysokim kryterium jakościowym ich umiejętności prowadzenia pojazdów). Wysięgniki żurawi wodnych z dodatkowym przegubem (pruskie) lub z ruchomym korytem wodnym (bawarskie) umożliwiały przesunięcie wylotu żurawia wodnego w pewnych granicach nad otwór wlotowy skrzyni wodnej parowozów lub tenderów, które nie zatrzymały się całkiem dokładnie, co oszczędzało czas manewrów. Wysięgniki żurawi wodnych o zmiennej wysokości ułatwiały napełnianie skrzyń wodnych o bardzo różnej wysokości, zwłaszcza na małych lokomotywach tenderowych, dlatego też były niekiedy spotykane na kolejach wąskotorowych. Deutsche Reichsbahn wprowadziła w 1924 roku pruskie projekty normalnego i przegubowego żurawia wodnego jako konstrukcje standardowe.

Przepływ żurawia wodnego wynosił 1-2 m³/min na mniej ważnych stacjach wodnych, ale dekretem z około 1900 roku został zwiększony do 5 m³/min. W przypadku żurawi wodnych dla lokomotyw z tenderem przed pociągami ekspresowymi, które musiały być szybko napełniane wodą przy peronie, natężenie przepływu wody ustalono na 10 m³/min, dzięki czemu tender mógł być napełniony w ciągu zaledwie trzech minut.

Za pomocą zbiorników wodnych na skarpach lub wieży ciśnień zapewniono wymaganą ilość wody i niezbędne ciśnienie wody. W niektórych przypadkach w jednym miejscu stały dwie lub trzy wieże wodne kilku pokoleń. Sporadycznie stosowano również pompy wiatrowe. Urządzenia wodociągowe znajdowały się w Niemczech mniej więcej co 25-30 km, a w niskich pasmach górskich przy szczególnie stromych nachyleniach w krótszych odstępach. Dźwigi wodne znajdowały się najczęściej na stacjach na końcu peronów między torami w miejscach, gdzie pociągi pasażerskie ze swoimi lokomotywami musiały się zatrzymać.

W lokomotywowniach lub zajezdniach (Bw) żurawie wodne znajdowały się najczęściej przy odżużlaczu, czasem także przy torze wyjazdowym Bw. W starych okrągłych szopach, zwanych też rotundami lub kopułami kotłowni, na początku ery kolejowej przy torze wjazdowym i wyjazdowym lokomotywowni umieszczano małe żurawie wodne. Było to również miejsce, w którym usuwano żużel. W późniejszym okresie żurawie wodne w lokomotywowniach były często zastępowane systemami węży.

W surowe zimy żurawie wodne trzeba było chronić przed mrozem, owijano je konopiami lub ogrzewano kolumnę lub wysięgnik za pomocą otwartych stalowych koszy, które opalano węglem lub koksem. Dodanie sody lub mleka wapiennego do wody zasilającej kocioł zapobiegało powstawaniu kamienia. Dziś pozostało już tylko kilka żurawi wodnych. Służą one przede wszystkim celom muzealnym. Zasilanie parowozów w wodę na przejazdach specjalnych jest więc często uzupełniane za pomocą węży pożarniczych, co powoduje, że czasy napełniania są znacznie dłuższe niż w przypadku dźwigu wodnego.