Thomas Saverys ångmotor

Thomas Savery föddes till en välkänd familj i Shilston, England någon gång omkring 1650. Han var välutbildad och uppvisade en stor förkärlek för mekanik, matematik, experiment och uppfinning.

Saverys tidiga uppfinningar

En av Saverys tidigaste uppfinningar var en klocka som kvarstår i hans familj till denna dag och anses vara en genial mekanism. Han fortsatte med att uppfinna och patenterade arrangemang av paddelhjul som drivs av kapstans för att driva fartyg i lugnt väder. Han lade fram idén till det brittiska admiralitetet och Wavy Board men mötte ingen framgång. Den huvudsakliga invändaren var marinmätaren som avfärdade Savery med anmärkningen, "Och har samverkande människor, som inte har någon oro med oss, låtsas att strida eller uppfinna saker för oss?"

Savery blev inte avskräckt - han monterade sin apparat på ett litet fartyg och visade dess funktion i Themsen, även om uppfinningen aldrig infördes av marinen.

Den första ångmotorn

Savery uppfann ångmotor någon gång efter debuten av hans paddle-hjul, en idé först tänkt av

Edward Somerset, Marquis av Worcester, liksom några andra tidigare uppfinnare. Det har ryktats att Savery läste Somersets bok först som beskrev uppfinningen och därefter försökte förstöra alla bevis på den i väntan på sin egen uppfinning. Han köpte påstås upp alla kopior som han kunde hitta och brände dem.

Även om historien inte är särskilt trovärdig, visar en jämförelse av ritningarna av de två motorerna - Saverys och Somerset's - en slående likhet. Om inget annat, bör Savery få kredit för den framgångsrika introduktionen av denna "semi-allmänt" och "vatten-kommande" motor. Han patenterade konstruktionen av sin första motor den 2 juli 1698. En arbetsmodell överlämnades till Royal Society of London.

Vägen till patentet

Savery mötte konstant och pinsamt bekostnad vid konstruktionen av sin första ångmotor. Han var tvungen att hålla de brittiska gruvorna - och särskilt de djupa groparna i Cornwall - fria från vatten. Han slutade slutligen projektet och genomförde några framgångsrika experiment med det och visade en modell av sin "brandmotor" inför kung William III och hans domstol vid Hampton Court 1698. Sedan erhöll Savery sitt patent utan dröjsmål.

Titeln på patentet lyder:

"Ett bidrag till Thomas Savery av den enda utövandet av en ny uppfinning av honom som uppfanns, för att höja vatten och förföra rörelse till alla slags fabriksverk, av den viktiga kraften av eld, som kommer att vara till stor nytta för att tappa gruvor, betjäna städer med vatten och för att bearbeta alla slags fabriker, när de inte har nytta av vatten eller konstant vindar; att hålla i 14 år; med vanliga klausuler. "

Introduktion av hans uppfinning till världen

Därefter gick Savery med att låta världen veta om sin uppfinning. Han inledde en systematisk och framgångsrik reklamkampanj och saknade ingen möjlighet att göra sina planer inte bara kända utan väl förståda. Han fick tillåtelse att dyka upp med sin modellbrandbil och förklara hur den fungerade vid ett möte i Royal Society. Protokollet från det mötet lyder:

"Herr Savery underhöll samhället med att visa sin motor för att höja vatten med eldkraften. Han tackades för att han visade experimentet, som lyckades enligt förväntan och godkändes. "

I hopp om att introducera sin brandmotor till gruvdistrikten i Cornwall som pumpmotor skrev Savery ett prospekt för allmän cirkulation, "Gruvarnas vän; eller, En beskrivning av en motor för att höja vatten genom eld.

Implementering av ångmotorn

Saverys prospekt trycktes i London 1702. Han fortsatte med att fördela det bland innehavare och chefer av gruvor, som konstaterade vid den tiden att vattenflödet på vissa djup var så stort att förhindra drift. I många fall lämnade kostnaden för dränering ingen tillfredsställande vinstmarginal. Tyvärr, även om Saverys brandbil började användas för att leverera vatten till städer, stort egendomar, hus och andra privata anläggningar, de kom inte till allmän användning bland gruvor. Risken för explosion av pannorna eller mottagarna var för stor.

Det fanns andra svårigheter i tillämpningen av Savery-motorn på många slags arbete, men detta var det allvarligaste. I själva verket inträffade explosioner med dödliga resultat.

När de används i gruvor placerades motorerna nödvändigtvis inom 30 fot eller mindre från den lägsta nivån och kan potentiellt bli nedsänkt om vattnet skulle höja sig över den nivån. I många fall skulle detta leda till att motorn tappas. Gruvan skulle förbli "drunknad" om inte en annan motor skulle anskaffas för att pumpa ut den.

Bränsleförbrukningen med dessa motorer var också mycket stor. Ångan kunde inte genereras ekonomiskt eftersom pannorna som användes var enkla former och presenterade för lite värmeyta för att säkerställa en fullständig värmeöverföring från förbränningsgaserna till vattnet i pannan. Detta avfall i ånggenerering följdes av ännu mer allvarligt avfall i dess tillämpning. Utan utvidgning till utdrivning av vatten från en metallmottagare, tog de kalla och våta sidorna upp värme med den största avid. Vätskans stora massa upphettades inte av ångan och drevs ut vid den temperatur vid vilken den höjdes underifrån.

Förbättringar av ångmotorn

Savery började senare arbeta med Thomas Newcomen på en atmosfärisk ångmotor. Newcomen var en engelsk smed som uppfann denna förbättring jämfört med Slaverys tidigare design.

Newcomen ångmotor använde kraften i atmosfärstrycket. Hans motor pumpade ånga i en cylinder. Ångan kondenserades sedan av kallt vatten, vilket skapade ett vakuum på insidan av cylindern. Det resulterande atmosfärstrycket körde en kolv och skapade nedåtgående slag. Till skillnad från den motor som Thomas Savery hade patenterat 1698, begränsades inte tryckintensiteten i Newcomens motor av ångtrycket. Tillsammans med John Calley byggde Newcomen sin första motor 1712 ovanpå en vattenfylld mineshaft och använde den för att pumpa vatten ur gruvan. Newcomen-motorn var föregångaren till Watt-motorn och det var en av de mest intressanta teknologierna som utvecklats under 1700-talet.

James Watt var en uppfinnare och maskiningenjör född i Greenock, Skottland, känd för sina förbättringar av ångmotorn. När han arbetade för University of Glasgow 1765 fick Watt uppgiften att reparera en Newcomen-motor, som ansågs vara ineffektiv men fortfarande den bästa ångmotorn i sin tid. Han började arbeta med flera förbättringar av Newcomens design. Mest anmärkningsvärt var hans 1769 patent för en separat kondensor ansluten till en cylinder med en ventil. Till skillnad från Newcomens motor hade Wattes design en kondensor som kunde hållas sval medan cylindern var varm. Watt's motor blev snart den dominerande designen för alla moderna ångmotorer och hjälpte till att åstadkomma den industriella revolutionen. En maktenhet som kallas watten uppkallades efter honom.

instagram story viewer