Томас Савери - Thomas Savery

Томас Савери
Томас Савери.gif
Родившийсяc. 1650
Shilstone, Modbury, Девон, Англия
Умер1715
Лондон
Национальностьанглийский
Род занятийИнженер

Томас Савери (/ˈseɪvərя/; c. 1650-1715) был английский изобретатель и инженер, родившийся в Шилстоне, помещичий дом возле Modbury, Девон, Англия. Он изобрел первое коммерчески используемое паровое устройство - паровой насос, который часто называют «двигателем», хотя технически он не является «двигателем». «Двигатель» Савери был революционным методом откачки воды, который решил проблему шахтного водоотвода и сделал возможным широкое водоснабжение.

Карьера

Савери стал военным инженером, дослужившись к 1702 году до звания капитана, и в свободное время проводил эксперименты по механике. В 1696 году он получил патент на машину для полировки стекла или мрамора и другую машину для «гребли на кораблях с большей легкостью и быстротой, чем это делалось до сих пор», что включало гребные колеса управляемый шпиль и который был отклонен Адмиралтейством после отрицательного отчета Сюрвейер ВМФ, Эдмунд Даммер.[1]

Савери также работал на Больные и раненые комиссары, заключивший контракт на поставку медикаментов Акционерному обществу ВМФ, что связано с Общество аптекарей. Его обязанности от их имени привели его в Дартмут, и, вероятно, именно так он вошел в контакт с Томас Ньюкомен.

Первый механизм паровой машины

Пожарный насос, система Savery, 1698 г.

2 июля 1698 г. Savery запатентовал ранний паровой двигатель, "Новое изобретение для подъема воды и приведения в движение всех видов мельничных работ за счет движущей силы огня, которое будет очень полезно и полезно для осушения шахт, подачи воды в города и для работы всех видов мельницы, где нет ни воды, ни постоянных ветров ».[2] Он продемонстрировал это Королевское общество 14 июня 1699 г. Патент не имел иллюстраций или даже описания, но в 1702 г. Савери описал машину в своей книге. Друг шахтера; или Двигатель для подъема воды с помощью огня,[3] в котором он утверждал, что он может откачивать воду из шахты.

1698 год Savery Engine

Двигатель Савери имел нет поршня, и никаких движущихся частей, кроме кранов. Он работал, сначала поднимая пар в котле; Затем пар поступал в один из первых рабочих сосудов, позволяя ему выдуть через водосточную трубу в воду, которую нужно было поднять. Когда система была горячей и, следовательно, полной паром, кран между котлом и рабочим резервуаром перекрывался, и при необходимости внешняя часть резервуара охлаждалась. Это заставляло пар внутри конденсироваться, создавая частичный вакуум и атмосферное давление протолкнул воду по спускной трубе, пока сосуд не наполнился. В этот момент кран под сосудом был закрыт, а кран между ним и восходящей трубой открылся, и из котла было выпущено больше пара. По мере того, как давление пара увеличивалось, он заставлял воду из сосуда подниматься по восходящей трубе к вершине шахты.

Однако у его двигателя было четыре серьезных проблемы. Во-первых, каждый раз, когда вода поступала в рабочий сосуд, большая часть тепла тратилась на нагревание перекачиваемой воды. Во-вторых, на второй стадии процесса требовался пар под высоким давлением, чтобы нагнетать воду, и двигатель припаянный стыки едва выдерживали пар высокого давления и требовали частого ремонта. В-третьих, хотя в этом двигателе использовалось положительное давление пара для выталкивания воды из двигателя (без теоретического ограничения высоты, на которую вода может быть поднята одним двигателем высокого давления), практические соображения и соображения безопасности означали, что на практике очистить вода из глубокой шахты потребовала бы ряда двигателей умеренного давления на всем пути от нижнего уровня до поверхности. В-четвертых, вода подталкивалась в двигатель только за счет атмосферного давления (работающего против «вакуума» конденсированного пара), поэтому двигатель должен был находиться не более чем на 30 футов (9,1 м) над уровнем воды, что требовало устанавливались, эксплуатировались и обслуживались глубоко в темных шахтах повсюду.

Закон о пожарной машине

Оригинальный патент Савери от июля 1698 года давал 14 лет защиты; в следующем, 1699 г., акт парламента был принят, что продлило его защиту еще на 21 год. Этот закон стал известен как «Закон о пожарных машинах». Патент Savery распространялся на все двигатели, которые поднимали воду с помощью огня, и поэтому он сыграл важную роль в формировании раннего развития паровой техники на Британских островах.

Архитектор Джеймс Смит из Уайтхилла приобрели права на использование движка Savery в Шотландия. В 1699 году он заключил договор с изобретателем, а в 1701 году получил патент от Парламент Шотландии, созданный по образцу гранта Сэвери в Англии, и рассчитанный на тот же период времени. Смит описал машину как «двигатель или изобретение для подъема воды и приведения в движение мельничного оборудования силой огня», и он утверждал, что модифицировал его для перекачивания воды с глубины 14 сажень, или 84 фута.[2][4]

В Англии патент Савери означал, что Томас Ньюкомен был вынужден вступить с ним в партнерство. К 1712 году между двумя мужчинами была достигнута договоренность о разработке более совершенного дизайна Ньюкомена. паровой двигатель, который продавался под патентом Savery, добавляя резервуары для воды и насосные штанги, чтобы доступ к более глубоким водным шахтам можно было получить с помощью энергии пара.[5] Двигатель Ньюкомена работал исключительно за счет атмосферного давления, тем самым избегая опасностей, связанных с паром высокого давления, и использовал поршневую концепцию, изобретенную в 1690 году французом. Денис Папин создать первую паровую машину, способную поднимать воду из глубоких шахт.[6]

Когда Денис Папен вернулся в Лондон в 1707 году, Ньютон, новый президент Королевского общества после Роберта Бойля, друга Папена, попросил его поработать с Савери, который 5 лет работал с Папеном, но никогда не давал ему никаких кредитов и доходов. французский ученый.

После его смерти в 1715 году патент Савери и парламентский акт перешли в собственность компании, Авторы изобретения для подъема воды с помощью огня.[7] Эта компания выдавала другим лицензии на строительство и эксплуатацию двигателей Ньюкомена, взимая до 420 фунтов стерлингов в год за патенты на строительство паровых двигателей.[8] В одном случае угольная шахта платила Владельцам 200 фунтов стерлингов в год и половину их чистой прибыли «в обмен на их услуги по поддержанию работы двигателя».[9]

Закон о пожарной машине не истек до 1733 года, через четыре года после смерти Ньюкомена.[10]

Применение двигателя

В марте 1702 года газета объявила, что двигатели Савери готовы к работе и их можно будет увидеть в среду и субботу днем ​​в его работном доме в Солсбери-Корт, Лондон, напротив Old Playhouse.

Один из его двигателей был установлен в Йорк Здания В Лондоне. Согласно более поздним описаниям, при этом производился пар «в восемь или десять раз сильнее обычного воздуха» (т.е. в 8–10 атмосферы ), но разорвал стыки машины, заставив его припаять суставы с спеллер.[11]

Другой был построен для контроля водоснабжения в Хэмптон-корт, а другой в Кэмпден Хаус в Кенсингтон эксплуатируется 18 лет.[12]

Несколько двигателей Savery были опробованы в шахтах, и была предпринята неудачная попытка использовать один для очистки воды из бассейна под названием Broad Waters в Веднесбери (затем в Стаффордшир ) и близлежащие угольные шахты. Несколько лет назад это было прикрыто внезапным извержением воды. Однако двигатель не удалось «заставить ответить». Количество поднятого пара было таким большим, что «разорвал всю машину на части». Двигатель был отложен в сторону, а схема подъема воды - как неосуществимая.[13][14] Это могло быть примерно в 1705 году.[14]

Другой двигатель был предложен в 1706 г. Джордж Воробей в Newbold возле Честерфилд, где землевладелец не мог получить согласие своих соседей на рыдать осушить его уголь. Из этого ничего не вышло, возможно, из-за взрыва двигателя Broad Waters.[14] Также возможно, что двигатель был опробован на Уил Вор, медный рудник в Корнуолле.[15]

Сравнение с движком Ньюкомена

Капитальные затраты на двигатель Savery были намного ниже, чем у двигателя Newcomen: двигатель Savery мощностью от 2 до 4 лошадиных сил стоил от 150 до 200 л.с. Фунт стерлингов.[16] Он также был доступен в небольших размерах, вплоть до одной лошадиной силы. Двигатели Ньюкомена и первые паровые двигатели высокого давления были больше и намного дороже. Больший размер был связан с тем, что поршневые паровые двигатели стали очень неэффективными при небольших размерах, по крайней мере, примерно до 1900 года, когда стали доступны поршневые двигатели мощностью 2 лошадиных силы.[17] Двигатели типа Savery продолжали выпускаться и в конце 18 века.

Вдохновение для дальнейшей работы

Несколько более поздних насосных систем могут быть основаны на насосе Савери. Например, двухкамерный пульсометр паровой насос было успешным его развитием.[18]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Фокс, Селина (2007). «Гениальный мистер Даммер: рационализация королевского флота в Англии в конце семнадцатого века» (PDF). Электронный журнал Британской библиотеки. п. 25. Получено 6 октября 2009.
  2. ^ а б Дженкинс, Рис (1936). Ссылки в истории инженерии и технологий времен Тюдоров. Айер Паблишинг. п. 66. ISBN  0-8369-2167-4.
  3. ^ Савери, Томас (1827). Друг шахтера: или двигатель для подъема воды с помощью огня. С. Крауч.
  4. ^ Записи парламентов Шотландии до 1707 г., К. Brown et al. (St Andrews, 2007–2013), дата обращения: 24 июня 2013 г.[1]
  5. ^ «Конденсат пара: что нужно знать | Клапаны DFT». Клапаны DFT. 6 марта 2018 г.. Получено 22 июн 2018.
  6. ^ Л. Т. К. Ролт и Дж. С. Аллен, Паровоз Томаса Ньюкомена (Landmark Publishing, Ashbourne 1997).
  7. ^ Дженкинс, стр. 78–79.
  8. ^ Олдройд, Дэвид (2007). Поместье, предприятия и инвестиции на заре промышленной революции. ООО "Ашгейт Паблишинг" с. 14. ISBN  0-7546-3455-8.
  9. ^ Ролл, Эрик (1968). Ранний эксперимент в промышленной организации. Рутледж. п. 27. ISBN  0-7146-1357-6.
  10. ^ Армейский стадион, W.H.G. (1976). Социальная история инженерии. Westview Press. п. 86. ISBN  0-89158-508-7.
  11. ^ L.T.C. Ролт и Дж. С. Аллен, Паровоз Томаса Ньюкомена (Landmark Publishing, Ashbourne 2007), стр. 27–28.
  12. ^ Э. И. Карлайл, «Савери, Томас (1650? –1715)», ред. Кристофер Ф. Линдси, Оксфордский национальный биографический словарь, Oxford University Press, 2004, по состоянию на 29 апреля 2006 г. URL
  13. ^ Ричард Уилкс Уилленхолла, цитируется в Стеббинг Шоу, История и древности Стаффордшира (1798–1801) II (1), 120
  14. ^ а б c П. В. Кинг. «Горнодобывающая промышленность Черной страны до промышленной революции» История горного дела: Бюллетень Общество истории шахт Пик Дистрикт 16(6), 42–3.
  15. ^ Эрл, Брайан (1994). Горнодобывающая промышленность Корнуолла: методы добычи металлов на западе Англии, прошлое и настоящее (2-е изд.). Сент-Остелл: Публикации Корниш-Хиллз. п. 38. ISBN  0-9519419-3-3.
  16. ^ Ландес, Дэвид. С. (1969). Свободный Прометей: технологические изменения и промышленное развитие в Западной Европе с 1750 года по настоящее время. Кембридж, Нью-Йорк: Пресс-синдикат Кембриджского университета. п. 62, примечание 2. ISBN  0-521-09418-6.
  17. ^ Хантер, Луи С.; Брайант, Линвуд (1991). История промышленной власти в Соединенных Штатах, 1730-1930, Vol. 3: Передача власти. Кембридж, Массачусетс, Лондон: MIT Press. п. xxi. ISBN  0-262-08198-9.
  18. ^ «Насосы СПП». spppumps.com. Архивировано из оригинал 1 декабря 2006 г.

дальнейшее чтение

Существует бесчисленное множество современных репринтов: Жизни Бултона и Ватта. ISBN  1-4255-6053-9., Жизни Бултона и Ватта. ISBN  1-4067-9863-0., Жизни Бултона и Ватта. ISBN  1-84588-371-3..
Печатается в Приложении B к: Savary, A.W .; Лидия А. Савари (1893). Генеалогические и биографические записи семей спасителей и каждой семьи. Липпинкотт.

внешняя ссылка