Blastrohr

Ein Blasrohr ist ein konisch zulaufendes Gusseisenrohr, das im Rauchraumkasten einer Dampflokomotive direkt unter dem Schornstein angebracht ist. Es empfängt Auspuffdampf aus den Zylindern bei Drücken zwischen 140 und 180 psi und entlässt ihn als hochfrequenten Strahl nach oben in den Schornstein. Dies erzeugt ein Vakuum im Rauchraumkasten, das Verbrennungsgase aus dem Feuerraum durch die Kesselrohre schneller zieht, als natürliche Konvektion allein es vermöchte. Das Ergebnis ist stärkerer Zug, heißeres Feuer und mehr Dampfentwicklung; der Auspuffdampf wird so aus reinem Abfall in Antriebskraft umgewandelt.

Das physische Design ist einfach, aber entscheidend. Dampf gelangt durch zwei oder vier Rohrzweige von den Zylinderauspufföffnungen ins Blasrohr. Das Rohr verjüngt sich von etwa 4 bis 5 Zoll Durchmesser am Einlass auf 2 bis 3 Zoll an der Auslassdüse, wodurch die Strömung konzentriert wird. Die Düse ragt in den Rauchraumkasten, manchmal leicht aufgeweitet, mit einem Abstand von 1 bis 2 Zoll unter der Schornsteinöffnung. Ältere Loks hatten feste Düsen; spätere Ausführungen besaßen verstellbare Düsen oder mehrfache Strahldüsen, um Lokomotivführern das Abstimmen der Zugstärke ohne Stilllegung zu ermöglichen.

Die Blasrohrleistung hängt untrennbar mit Feuerraum und Kesselkonstruktion zusammen. Eine Lokomotive mit zu großer Blasrohrdüse erzeugt schwachen Zug und schlechte Brennstoffeffizienz; eine mit zu kleiner Düse erzeugt Gegendruck in den Zylindern, vergeudet Leistung und überhitzt die Auspufföffnungen. Das Gleichgewicht hängt von der Kesseloberfläche, der Rostgröße und der vorgesehenen Last ab. Konstrukteure berechnen den Düsendurchmesser empirisch oder durch Versuche, wissend, dass eine Änderung der Düsenfläche um 10 Prozent den Brennstoffverbrauch um 15 bis 20 Prozent verändern kann.

Häufige Ausfallpunkte sind Erosion der gusseisernen Düse durch den hochfrequenten Dampfstrahl, die zu Vergrößerung und schwächerem Zug über die Zeit führt. Risse entstehen, wenn thermische Spannungen die Festigkeit des Gusses übersteigen, besonders bei älteren Eisenlegierungen. Feuchtigkeitsverschleppung aus den Zylindern kann zu explosivem Blitzenverdampfen am Düsenauslass führen und innere Oberflächen beschädigen. Kesselstein und Rost in den Blasrohren schränken die Strömung ein und müssen während der Überholung chemisch oder mechanisch gereinigt werden.

Das Blasrohr wurde nicht von einer Person erfunden, sondern entwickelte sich schrittweise in den 1830er und 1840er Jahren, wurde bis in die 1850er Jahre Standard. Frühe Ingenieure entdeckten, dass die Ableitung von Auspuffdampf nach oben in den Schornstein die Zugwirkung weit stärker intensiviert als einfaches seitliches Ablassen. Der Begriff stammt vom kräftigen Blasteln des Dampfes, der sowohl seine Funktion als auch seinen Charakter ausmacht. Im Fahrerstand ist das Blasrohrgeräusch selbst über Zylindergerasseln hörbar, und sein Rauchfahnenverhalten verrät erfahrenen Lokomotivführern, ob das Feuer richtig zieht.