Томас Савери - Thomas Savery

Томас Савери
Томас Савери.gif
Родился c. 1650
Шилстон , Модбери , Девон, Англия
Умер 1715
Лондон
Национальность английский
Занятие Инженер

Томас Savery ( / s v ər я / ;. С 1650 года - 15 мая 1715) был английский изобретатель и инженер, родился в Shilstone, в усадьбе близ Modbury , Девон, Англия. Он изобрел первое коммерчески используемое паровое устройство - паровой насос, который часто называют «двигателем», хотя технически он не является двигателем. Паровой насос Savery был революционным методом перекачивания воды, решившим проблему шахтного дренажа и сделавшим 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 на любом другом», в котором использовались гребные колеса, приводимые в движение шпилем, и который был отклонен Адмиралтейство после отрицательного доклада инспектора военно - морского флота , Эдмунд Даммер .

Савери также работал с комиссарами по больным и травмам, заключая контракты на поставку лекарств в Акционерное общество военно-морского флота, которое было связано с Обществом аптекарей . Его обязанности от их имени привели его в Дартмут, и, вероятно, именно так он вошел в контакт с Томасом Ньюкоменом .

Насос с паровым приводом

Пожарный насос, система Savery, 1698 г.

2 июля 1698 г. Савери запатентовал паровой насос: «Новое изобретение для подъема воды и приведения в движение всех видов мельничных работ с помощью движущей силы огня, которое будет очень полезно и полезно для осушения шахт, обслуживая города с вода, и для работы всех видов мельниц, где они не имеют преимущества ни вода, ни постоянный ветер ". Он продемонстрировал его Королевскому обществу 14 июня 1699 года. В патенте не было ни иллюстраций, ни даже описания, но в 1702 году Савери описал машину в своей книге «Друг шахтера»; или «Двигатель для подъема воды с помощью огня» , в котором он утверждал, что он может выкачивать воду из шахт .

Схема работы двигателя Savery. Двигатель всасывает воду, когда клапаны a и c закрыты, а клапаны b и d открыты. Он выталкивает воду вверх, когда клапаны a и c открыты, а клапаны b и d закрыты.

Savery's представлял собой беспоршневой насос без 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 толкало воду вверх 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.

Спасательная машина 1698 года

Однако у его насоса 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 следующем этапе процесса требовался пар под высоким давлением, чтобы нагнетать воду, а паяные соединения насоса с трудом выдерживали пар высокого давления и требовали частого ремонта. В-третьих, хотя в этом насосе для выталкивания воды использовалось положительное давление пара (без теоретического ограничения высоты, на которую вода может быть поднята одним насосом высокого давления), практические соображения и соображения безопасности означали, что на практике очистить воду от Для глубокой шахты потребовалась бы серия насосов среднего давления на всем протяжении от нижнего уровня до поверхности. В-четвертых, вода нагнеталась в насос только за счет атмосферного давления (работающего против «вакуума» конденсированного пара), поэтому насос должен был быть не более чем на 30 футов (9,1 м) над уровнем воды, что требовало его работы. устанавливались, эксплуатировались и обслуживались глубоко в темных шахтах повсюду.

Закон о пожарной машине

Оригинальный патент Савери от июля 1698 года давал защиту на 14 лет; В следующем, 1699 году, был принят парламентский акт, продливший его защиту еще на 21 год. Этот закон стал известен как «Закон о пожарных машинах». Очень широкий патент Savery распространялся на все насосы, которые поднимали воду с помощью огня, и, таким образом, препятствовал раннему развитию паровых машин на Британских островах.

Архитектор Джеймс Смит из Уайтхилла приобрел права на использование насоса Savery в Шотландии . В 1699 году он заключил соглашение с изобретателем, а в 1701 году получил патент в парламенте Шотландии , созданный по образцу гранта Савери в Англии, и рассчитанный на тот же период времени. Смит описал машину как «двигатель или изобретение для подъема воды и приведения в движение мельничных работ силой огня» и утверждал, что модифицировал ее для перекачивания с глубины 14 саженей или 84 футов.

В Англии патент Савери означал, что Томас Ньюкомен был вынужден вступить с ним в партнерские отношения. К 1712 году между двумя мужчинами была достигнута договоренность о разработке более совершенной конструкции парового двигателя Ньюкомена , который продавался под патентом Савери, с добавлением резервуаров для воды и насосных штанг, чтобы можно было получить доступ к более глубоким водным шахтам с помощью энергии пара. 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 Дени Папеном, для создания первого парового двигателя, способного поднимать воду из глубоких шахт.

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 «Владельцы изобретения для подъема воды с помощью огня» . Эта компания выдавала другим лицензии на строительство и эксплуатацию двигателей Ньюкомена, взимая до 420 фунтов стерлингов в год за патенты на строительство паровых двигателей. 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».

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

Применение парового насоса

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

Одна из его помп была установлена ​​в здании York Buildings в Лондоне. Согласно более поздним описаниям этому полученному пара «восемь или десять раз сильнее , чем обычный воздух» (т.е. 8-10 атмосфер ), но дули открытые стыки машины, заставляя его паять суставы с Spelter .

Другой был построен для управления водоснабжением в Хэмптон-Корт , а другой в Campden House в Кенсингтоне работал 18 лет.

Несколько насосов Savery были опробованы на шахтах, и была предпринята неудачная попытка использовать один для очистки воды из бассейна под названием Broad Waters в Веднсбери (тогда в Стаффордшире ) и близлежащих угольных шахтах. Несколько лет назад это было прикрыто внезапным извержением воды. Однако насос не мог быть «доведен до ответа». Количество поднятого пара было настолько велико, что «разорвал всю машину на части». Паровой насос отложили, а схему подъема воды бросили как неосуществимую. Это могло быть примерно в 1705 году.

Другой насос был предложен в 1706 году Джорджем Воробьем в Ньюболде около Честерфилда , где землевладелец испытывал трудности с получением согласия своих соседей на шахту для слива угля. Ничего из этого не вышло, возможно, из-за взрыва насоса Broad Waters. Также возможно, что паровой насос был опробован на медном руднике Уил Вор в Корнуолле.

Сравнение с паровым двигателем Ньюкомена

Капитальные затраты на паровой насос Savery были намного ниже, чем у парового двигателя Newcomen: насос Savery мощностью от 2 до 4 лошадиных сил стоил от 150 до 200 фунтов стерлингов . Он также был доступен в небольших размерах, вплоть до одной лошадиной силы. Паровые машины Ньюкомена были крупнее и 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. Насосы типа Savery продолжали производиться и в конце 18 века.

Вдохновение для дальнейшей работы

Несколько более поздних насосных систем могут быть основаны на насосе Савери. Например, его удачным развитием стал двухкамерный паровой насос пульсометра .

Смотрите также

Примечания

дальнейшее чтение

Существует бесчисленное множество современных переизданий: « Жизни Бултона и Ватта» . ISBN 1-4255-6053-9., Жизни Бултона и Ватта . ISBN 1-4067-9863-0., Улыбается, Самуэль (июнь 2007 г.). Жизни Бултона и Ватта . ISBN 978-1-84588-371-3..
Печатается в Приложении B к: Savary, AW; Лидия А. Савари (1893 г.). Генеалогические и биографические записи семей спасителей и небогатых семей . Липпинкотт.

внешние ссылки