Thomas Saveryn höyrykone

Thomas Savery syntyi tunnetulle perheelle Shilstonissa, Englannissa, joskus noin 1650. Hän oli hyvin koulutettu ja osoitti suurta kiinnostusta mekaniikkaan, matematiikkaan, kokeiluihin ja keksintöihin.

Yksi Saveryn varhaisimmista keksinnöistä oli kello, joka pysyy hänen perheessään tähän päivään asti ja jota pidetään nerokkana mekanismin palana. Hän jatkoi keksintöään ja patentoi kapteenien ajamien melapyörien järjestelyn alusten kuljettamiseksi rauhallisella säällä. Hän esitti idean Ison-Britannian admiraliteettiin ja aaltoilevaan hallitukseen, mutta ei onnistunut. Tärkein vastaväite oli merivoimien tarkastaja, joka hylkäsi Saveryn huomautuksella: "Ja ovatko sellaiset ihmiset, jotka eivät kiinnosta meitä, teeskentelevät harhauttavansa tai keksimään asioita meille?"

Vapautta ei heikennetty - hän asensi laitteistonsa pieneen alukseen ja näytti sen käytöstä Thamesissa, vaikka merivoimat eivät koskaan keksineet keksintöä.

Savery keksi höyrykone

Vaikka tarina ei ole erityisen uskottava, vertailu kahden moottorin - Saveryn ja Somersetin - piirustuksiin osoittaa silmiinpistävän samanlaisuuden. Ellei muuta, Saverylle tulisi antaa tunnustusta tämän "puolivoiman" ja "vettä johtavan" moottorin onnistuneesta käyttöönotosta. Hän patentoi ensimmäisen moottorinsa suunnittelun 2. heinäkuuta 1698. Toimintamalli toimitettiin Lontoon kuninkaalliseen seuraan.

Savery kärsi jatkuvista ja kiusallisista kustannuksista ensimmäisen höyrykoneensa rakentamisessa. Hänen piti pitää Britannian kaivokset - ja erityisesti Cornwallin syvät kaivokset - vedettöminä. Hän valmistui lopulta projektiin ja teki joitain onnistuneita kokeiluja sen kanssa esittämällä mallin hänen "palokoneestaan" ennen kuningas William III: ta ja hänen tuomioistuintaan Hampton Courtissa vuonna 1698. Sitten Savery sai patenttinsa viipymättä.

Patentin otsikko kuuluu seuraavasti:

"Apuraha Thomas Saverylle hänen keksimänsä uuden keksinnön ainoasta käytöstä veden nostamiseksi ja kaikenlaisten myllytehtaiden liikuttamiseksi tärkeän voiman avulla tulipalosta, josta on paljon hyötyä kaivoksen tyhjentämisessä, kaupunkien palvelemisessa vedellä ja kaikenlaisten myllyjen työssä, kun niistä ei ole vettä hyötyä eikä jatkuvaa tuulet; pitää 14 vuotta; tavallisilla lauseilla. "

Seuraavaksi säästäminen antoi kertoa maailmalle keksinnöstään. Hän aloitti systemaattisen ja onnistuneen mainoskampanjan, eikä hänellä ollut mahdollisuutta tehdä suunnitelmiaan paitsi tunnetuiksi, myös hyvin ymmärretyiksi. Hän sai luvan esiintyä malli-palokoneellaan ja selittää sen toimintaa kuninkaallisen yhdistyksen kokouksessa. Kokouksen pöytäkirja oli seuraava:

"Herra Savery viihdytti yhteiskuntaa näyttämällä moottorinsa nostamaan vettä tulivoiman avulla. Häntä kiitettiin kokeilun osoittamisesta, joka onnistui odotusten mukaisesti ja joka hyväksyttiin. "

Toivoen esittelevänsä paloautonsa Cornwallin kaivosalueille pumppausmoottorina, Savery kirjoitti esitteen yleiseen liikkeeseen "Kaivostyöntekijä; tai Kuvaus moottorista, joka nostaa vettä tulen vaikutuksesta.”

Savery-esite painettiin Lontoossa vuonna 1702. Hän eteni jakaa sen kaivosten omistajien ja johtajien keskuudessa, jotka olivat tuolloin havainneet, että veden virtaus tietyillä syvyyksillä oli niin suuri, että estettiin toiminta. Monissa tapauksissa kuivatuskustannukset eivät jättäneet tyydyttävää voittomarginaalia. Valitettavasti vaikka Saveryn palotekniikkaa käytettiin veden toimittamiseen suuriin kaupunkeihin kartanot, maalaistalot ja muut yksityiset laitokset, sitä ei tullut yleiseen käyttöön kaivoksissa. Kattiloiden tai vastaanottimien räjähdysvaara oli liian suuri.

Savery-moottorin soveltamisessa monenlaisiin töihin oli muitakin vaikeuksia, mutta tämä oli vakavin. Itse asiassa räjähdyksiä tapahtui tappavilla tuloksilla.

Kaivoksissa käytettynä moottorit sijoitettiin väistämättä 30 metrin etäisyydelle alimmasta tasosta ja saattavat potentiaalisesti upota, jos veden nousee kyseisen tason yläpuolelle. Monissa tapauksissa tämä johtaisi moottorin menetykseen. Kaivos pysyisi "hukkuneena", ellei tarvitsisi hankkia uutta moottoria sen pumppaamiseksi.

Polttoaineen kulutus näissä moottoreissa oli myös erittäin suuri. Höyryä ei voitu tuottaa taloudellisesti, koska käytetyt kattilat olivat yksinkertaisia ​​ja niiden muoto oli liian pieni lämmityspinta lämmön täydellisen siirtymisen varmistamiseksi palamiskaasuista kattilan veteen. Tätä höyryntuotannon jätettä seurasi sen soveltamisessa vielä vakavampi jäte. Ilman laajentumista veden karkottamiseksi metallisesta vastaanottimesta kylmät ja märät puolet absorboivat lämpöä suurimmalla aviditeetilla. Höyry ei kuumennut suurta nesteen massaa ja se karkotettiin lämpötilassa, jossa se nostettiin alhaalta.

Savery aloitti myöhemmin työn Thomas Newcomenin kanssa ilmakehän höyrykoneessa. Newcomen oli englantilainen seppä, joka keksi tämän parannuksen verrattuna Orja-aikaisempaan malliin.

Newcomen-höyrykone käytti ilmakehän paineen voimaa. Hänen moottori pumppaisi höyryä sylinteriin. Sitten höyry kondensoitiin kylmällä vedellä, mikä muodosti alipaineen sylinterin sisäpuolelle. Tulokseksi saatu ilmakehän paine toimi mäntää aiheuttaen alaspäin tapahtuvia iskuja. Toisin kuin Thomas Savery oli patentoinut vuonna 1698, Newcomenin moottorin paineen voimakkuutta ei rajoittanut höyryn paine. Yhdessä John Calleyn kanssa Newcomen rakensi ensimmäisen moottorinsa vuonna 1712 veden täytetyn miina-akselin päälle ja käytti sitä veden pumppaamiseen kaivoksesta. Newcomen-moottori oli Watt-moottorin edeltäjä ja se oli yksi mielenkiintoisimmista tekniikoista, joita kehitettiin 1700-luvulla.

James Watt oli keksijä Skotlannissa Greenockissa syntynyt kone- ja koneinsinööri, joka on tunnettu höyrykoneensa parannuksista. Työskennellessään Glasgow'n yliopistossa vuonna 1765, Wattille annettiin tehtäväksi korjata Newcomen-moottori, jota pidettiin tehottomana, mutta silti aikansa parhaaksi höyrykoneeksi. Hän aloitti useiden parannusten tekemisen Newcomenin suunnitteluun. Merkittävin oli hänen 1769 patentti erilliselle lauhduttimelle, joka on kytketty sylinteriin venttiilin avulla. Toisin kuin Newcomenin moottori, Watt-suunnittelussa oli lauhdutin, joka voitiin pitää viileänä sylinterin ollessa kuuma. Watt-moottorista tuli pian kaikkien nykyaikaisten höyrykoneiden hallitseva muotoilu ja se auttoi toteuttamaan teollisen vallankumouksen. Voimayksikkö, nimeltään watti, nimettiin hänen mukaansa.