เครื่องยนต์ไอน้ำ - ตั้งแต่เครื่องยนต์ไอน้ำเครื่องแรกจนถึงปัจจุบัน เครื่องจักรไอน้ำที่ต้องทำด้วยตัวเอง: คำอธิบายโดยละเอียด, ภาพวาด แผนผังการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำ

กระบวนการประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ซึ่งมักเป็นในเทคโนโลยีนั้น ยืดเยื้อมาเกือบศตวรรษ ดังนั้นการเลือกวันที่สำหรับเหตุการณ์นี้จึงค่อนข้างไม่แน่นอน อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครปฏิเสธว่าความก้าวหน้าที่นำไปสู่การปฏิวัติทางเทคโนโลยีนั้นดำเนินการโดยชาวสก็อตเจมส์ วัตต์

ผู้คนต่างคิดที่จะใช้ไอน้ำเป็นสารทำงานตั้งแต่สมัยโบราณ อย่างไรก็ตามในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ XVII-XVIII เท่านั้น พยายามหาวิธีสร้างงานที่มีประโยชน์โดยใช้ไอน้ำ หนึ่งในความพยายามครั้งแรกที่จะนำไอน้ำไปให้บริการมนุษย์เกิดขึ้นในอังกฤษในปี 1698: เครื่องจักรของนักประดิษฐ์ Savery ได้รับการออกแบบมาเพื่อระบายเหมืองและสูบน้ำ จริงอยู่ การประดิษฐ์ของ Savery ยังไม่ใช่เครื่องยนต์ในความหมายที่สมบูรณ์ เนื่องจากนอกจากวาล์วเปิดและปิดแบบแมนนวลสองสามตัวแล้ว มันไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เครื่องของ Savery ทำงานดังนี้: ขั้นแรกให้เติมไอน้ำในถังที่ปิดสนิท จากนั้นพื้นผิวด้านนอกของถังก็ถูกระบายความร้อนด้วยน้ำเย็น ทำให้ไอน้ำควบแน่น และสร้างสุญญากาศบางส่วนในถัง หลังจากนั้นน้ำ - ตัวอย่างเช่นจากด้านล่างของเหมือง - ถูกดูดเข้าไปในถังผ่านท่อไอดีและหลังจากที่ไอน้ำส่วนต่อไปถูกขับออกไปก็ถูกขับออกไป

เครื่องยนต์ไอน้ำเครื่องแรกที่มีลูกสูบสร้างขึ้นโดยชาวฝรั่งเศสชื่อ Denis Papin ในปี 1698 น้ำร้อนภายในกระบอกสูบแนวตั้งที่มีลูกสูบ และไอน้ำที่ได้ก็ดันลูกสูบขึ้น เมื่อไอน้ำเย็นตัวลงและควบแน่น ลูกสูบถูกกดลงโดยความดันบรรยากาศ เครื่องจักรไอน้ำของ Papin สามารถขับเคลื่อนกลไกต่างๆ เช่น ปั๊มด้วยระบบบล็อก

เครื่องจักรที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้นถูกสร้างขึ้นในปี 1712 โดยช่างตีเหล็กชาวอังกฤษ Thomas Newcomen เช่นเดียวกับในเครื่องจักรของ Papin ลูกสูบเคลื่อนที่ในกระบอกสูบแนวตั้ง ไอน้ำจากหม้อไอน้ำเข้าไปในฐานของกระบอกสูบแล้วยกลูกสูบขึ้น เมื่อฉีดน้ำเย็นเข้าไปในกระบอกสูบ ไอน้ำจะควบแน่น เกิดสุญญากาศขึ้นในกระบอกสูบ และลูกสูบก็ตกลงมาภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศ จังหวะย้อนกลับนี้เอาน้ำออกจากกระบอกสูบและโดยใช้โซ่ที่เชื่อมต่อกับตัวโยกซึ่งเคลื่อนที่เหมือนการแกว่งแล้วยกก้านสูบขึ้น เมื่อลูกสูบอยู่ที่ด้านล่างของจังหวะ ไอน้ำจะเข้าสู่กระบอกสูบอีกครั้ง และด้วยความช่วยเหลือของน้ำหนักถ่วงซึ่งติดตั้งอยู่บนแกนปั๊มหรือบนตัวโยก ลูกสูบก็ลอยขึ้นสู่ตำแหน่งเดิม หลังจากนั้นวงจรก็ทำซ้ำ

เครื่อง Newcomen ใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปมานานกว่า 50 ปี ในยุค 1740 เครื่องจักรที่มีกระบอกสูบยาว 2.74 ม. และเส้นผ่านศูนย์กลาง 76 ซม. ทำในวันเดียวโดยทีมงาน 25 คนและม้า 10 ตัว ทำงานเป็นกะ ทำในหนึ่งสัปดาห์ และยังมีประสิทธิภาพต่ำมาก

การปฏิวัติอุตสาหกรรมที่โดดเด่นที่สุดได้แสดงออกมาในอังกฤษ โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมสิ่งทอ ความแตกต่างระหว่างอุปทานของผ้าและความต้องการที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วดึงดูดใจผู้ออกแบบที่ดีที่สุดให้พัฒนาเครื่องปั่นและทอผ้า ประวัติศาสตร์ของเทคโนโลยีอังกฤษตลอดกาลรวมถึงชื่อของ Cartwright, Kay, Crompton, Hargreaves แต่เครื่องปั่นและทอผ้าที่พวกเขาสร้างขึ้นต้องการเครื่องยนต์สากลใหม่ที่มีคุณภาพซึ่งจะสม่ำเสมอและสม่ำเสมอ (ซึ่งกังหันน้ำไม่สามารถจัดหาได้) จะขับเคลื่อนเครื่องจักรให้เคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว ที่นี่เป็นที่ที่พรสวรรค์ของวิศวกรชื่อดัง "พ่อมดแห่ง Greenock" James Watt ปรากฏตัวขึ้นด้วยความสง่างามทั้งหมด

วัตต์เกิดที่เมือง Greenock ของสกอตแลนด์ในครอบครัวของช่างต่อเรือ เจมส์ทำงานเป็นเด็กฝึกงานในเวิร์กช็อปในกลาสโกว์ ในช่วงสองปีแรก เจมส์ได้รับคุณสมบัติของช่างแกะสลัก ผู้เชี่ยวชาญด้านการผลิตคณิตศาสตร์ การสำรวจ เครื่องมือเกี่ยวกับสายตา และเครื่องมือนำทางต่างๆ ตามคำแนะนำของอาจารย์ที่เป็นลุงของเขา เจมส์เข้ามหาวิทยาลัยในท้องถิ่นเป็นช่างเครื่อง ที่นี่ Watt เริ่มทำงานกับเครื่องจักรไอน้ำ

James Watt พยายามปรับปรุงเครื่องทำไอน้ำบรรยากาศของ Newcomen ซึ่งโดยทั่วไปแล้วดีสำหรับการสูบน้ำเท่านั้น เห็นได้ชัดว่าข้อเสียเปรียบหลักของเครื่อง Newcomen คือความร้อนและความเย็นแบบสลับกันของกระบอกสูบ ในปี ค.ศ. 1765 วัตต์ได้เกิดแนวคิดว่ากระบอกสูบอาจยังคงร้อนอยู่ตลอดเวลา หากก่อนที่จะควบแน่น ไอน้ำถูกเปลี่ยนเส้นทางไปยังอ่างเก็บน้ำที่แยกจากกันผ่านท่อที่มีวาล์ว นอกจากนี้ วัตต์ยังได้ปรับปรุงเพิ่มเติมอีกหลายอย่าง ซึ่งท้ายที่สุดก็เปลี่ยนเครื่องยนต์ที่มีบรรยากาศแบบไอน้ำให้กลายเป็นเครื่องจักรไอน้ำ ตัวอย่างเช่นเขาคิดค้นกลไกบานพับ - "สี่เหลี่ยมด้านขนานของวัตต์" (ที่เรียกว่าเพราะเป็นส่วนหนึ่งของการเชื่อมโยง - คันโยกที่ประกอบขึ้นเป็นสี่เหลี่ยมด้านขนาน) ซึ่งเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนของเพลาหลัก . ตอนนี้เครื่องทอผ้าสามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

ในปี พ.ศ. 2319 ได้มีการทดสอบเครื่องของวัตต์ ประสิทธิภาพของมันกลายเป็นสองเท่าของเครื่องจักรของ Newcomen ในปี ค.ศ. 1782 วัตต์ได้สร้างเครื่องจักรไอน้ำแบบ double-acting สากลเครื่องแรก ไอน้ำเข้าไปในกระบอกสูบสลับกันจากด้านหนึ่งของลูกสูบแล้วจากอีกด้านหนึ่ง ดังนั้นลูกสูบจึงทำให้ทั้งการทำงานและจังหวะย้อนกลับโดยใช้ไอน้ำซึ่งไม่ใช่กรณีในเครื่องก่อนหน้านี้ เนื่องจากก้านลูกสูบในเครื่องยนต์ไอน้ำแบบดับเบิ้ลแอกทีฟทำหน้าที่ดึงและดัน ระบบขับเคลื่อนแบบเก่าของโซ่และแขนโยก ซึ่งตอบสนองต่อการยึดเกาะเท่านั้นจึงต้องทำใหม่ วัตต์พัฒนาระบบเชื่อมโยงและใช้กลไกของดาวเคราะห์เพื่อแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบของแกนลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน โดยใช้มู่เล่หนัก ตัวควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยง ดิสก์วาล์ว และมาโนมิเตอร์เพื่อวัดแรงดันไอน้ำ “เครื่องจักรไอน้ำแบบหมุนวน” ที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Watt ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานปั่นด้ายและทอผ้า และต่อมาในโรงงานอุตสาหกรรมอื่นๆ เครื่องยนต์ของวัตต์เหมาะสำหรับรถยนต์ทุกคัน และผู้ประดิษฐ์กลไกขับเคลื่อนด้วยตนเองก็ไม่ช้าที่จะใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้

เครื่องจักรไอน้ำของ Watt เป็นสิ่งประดิษฐ์แห่งศตวรรษอย่างแท้จริง ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม แต่นักประดิษฐ์ไม่ได้หยุดอยู่แค่นั้น เพื่อนบ้านมองดูด้วยความประหลาดใจมากกว่าหนึ่งครั้งขณะที่วัตต์ขับม้าข้ามทุ่งหญ้า ดึงตุ้มน้ำหนักที่คัดสรรมาเป็นพิเศษ ดังนั้นจึงมีหน่วยของกำลัง - แรงม้าซึ่งต่อมาได้รับการยอมรับในระดับสากล

น่าเสียดายที่ปัญหาทางการเงินบีบให้วัตต์ซึ่งอยู่ในวัยผู้ใหญ่ดำเนินการสำรวจทางธรณีวิทยาแล้ว ทำงานเกี่ยวกับการก่อสร้างคลอง สร้างท่าเรือและท่าจอดเรือ และในที่สุดก็เข้าสู่การเป็นพันธมิตรทางเศรษฐกิจกับผู้ประกอบการจอห์น รีเบค ซึ่งในไม่ช้าก็ประสบกับความล้มเหลวทางการเงินอย่างสมบูรณ์

การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำเป็นจุดเปลี่ยนในประวัติศาสตร์ของมนุษย์ บางแห่งในช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 17-18 มีการใช้แรงงานคนไร้ประสิทธิภาพ กังหันน้ำ และกลไกใหม่ๆ ที่ไม่ซ้ำใคร - เครื่องยนต์ไอน้ำ ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้การปฏิวัติทางเทคนิคและอุตสาหกรรม และความก้าวหน้าทั้งหมดของมนุษย์เกิดขึ้นได้อย่างแท้จริง

แต่ใครเป็นคนคิดค้นเครื่องจักรไอน้ำ? มนุษยชาติเป็นหนี้ใคร? และเมื่อไหร่? เราจะพยายามหาคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ทั้งหมด

แม้กระทั่งก่อนยุคของเรา

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องจักรไอน้ำเริ่มขึ้นในศตวรรษแรกก่อนคริสต์ศักราช ฮีโร่แห่งอเล็กซานเดรียอธิบายกลไกที่เริ่มทำงานเมื่อโดนไอน้ำเท่านั้น อุปกรณ์นี้เป็นลูกบอลที่หัวฉีดได้รับการแก้ไข ไอน้ำออกมาจากหัวฉีดแบบสัมผัส ทำให้เครื่องยนต์หมุนได้ เป็นอุปกรณ์เครื่องแรกที่ทำงานบน Steam

ผู้สร้างเครื่องจักรไอน้ำ (หรือมากกว่ากังหัน) คือ Tagi al-Dinome (ปราชญ์ วิศวกร และนักดาราศาสตร์ชาวอาหรับ) สิ่งประดิษฐ์ของเขากลายเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางในอียิปต์ในศตวรรษที่ 16 กลไกถูกจัดเรียงดังนี้: กระแสไอน้ำถูกส่งตรงไปยังกลไกด้วยใบมีด และเมื่อควันตกลงมา ใบมีดก็จะหมุน สิ่งที่คล้ายกันถูกเสนอในปี 1629 โดยวิศวกรชาวอิตาลี Giovanni Branca ข้อเสียเปรียบหลักของสิ่งประดิษฐ์เหล่านี้คือการใช้ไอน้ำมากเกินไป ซึ่งต้องใช้พลังงานจำนวนมากและไม่แนะนำ การพัฒนาถูกระงับ เนื่องจากความรู้ทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคของมนุษยชาติในขณะนั้นไม่เพียงพอ นอกจากนี้ความจำเป็นในการประดิษฐ์ดังกล่าวก็ขาดหายไปอย่างสมบูรณ์

พัฒนาการ

จนถึงศตวรรษที่ 17 การสร้างเครื่องจักรไอน้ำเป็นไปไม่ได้ แต่ทันทีที่ระดับการพัฒนามนุษย์เพิ่มสูงขึ้น สำเนาและสิ่งประดิษฐ์แรกก็ปรากฏขึ้นทันที แม้ว่าจะไม่มีใครเอาจริงเอาจังในตอนนั้น ตัวอย่างเช่นในปี 1663 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษตีพิมพ์ร่างสิ่งประดิษฐ์ของเขาในสื่อซึ่งเขาติดตั้งในปราสาท Raglan อุปกรณ์ของเขาทำหน้าที่สูบน้ำบนผนังหอคอย อย่างไรก็ตาม เช่นเดียวกับทุกสิ่งที่ใหม่และไม่รู้จัก โครงการนี้ได้รับการยอมรับอย่างมีข้อสงสัย และไม่มีผู้สนับสนุนสำหรับการพัฒนาต่อไป

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องจักรไอน้ำเริ่มต้นด้วยการประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ในปี ค.ศ. 1681 นักวิทยาศาสตร์จากฝรั่งเศสได้คิดค้นอุปกรณ์ที่สูบน้ำออกจากเหมือง ในตอนแรก ดินปืนถูกใช้เป็นแรงผลักดัน จากนั้นจึงถูกแทนที่ด้วยไอน้ำ นี่คือที่มาของเครื่องยนต์ไอน้ำ นักวิทยาศาสตร์จากอังกฤษ Thomas Newcomen และ Thomas Severen มีส่วนสนับสนุนอย่างมากในการปรับปรุง นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียที่เรียนรู้ด้วยตนเอง Ivan Polzunov ยังให้ความช่วยเหลืออันล้ำค่าอีกด้วย

ความพยายามที่ล้มเหลวของปาปิน

เครื่องจักรไอน้ำบรรยากาศซึ่งยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบในตอนนั้น ได้รับความสนใจเป็นพิเศษในด้านการสร้างเรือ D. Papin ใช้เงินออมครั้งสุดท้ายในการซื้อเรือลำเล็กลำหนึ่ง ซึ่งเขาเริ่มติดตั้งเครื่องสร้างบรรยากาศไอน้ำแบบยกน้ำสำหรับการผลิตของเขาเอง กลไกการออกฤทธิ์คือเมื่อตกลงมาจากที่สูง น้ำก็เริ่มหมุนวงล้อ

นักประดิษฐ์ทำการทดสอบในปี 1707 บนแม่น้ำฟุลดา หลายคนรวมตัวกันเพื่อดูปาฏิหาริย์: เรือล่องไปตามแม่น้ำโดยไม่มีใบเรือและพาย อย่างไรก็ตาม ระหว่างการทดสอบ เกิดภัยพิบัติ: เครื่องยนต์ระเบิดและมีผู้เสียชีวิตหลายคน เจ้าหน้าที่ได้โกรธนักประดิษฐ์ผู้โชคร้ายและสั่งห้ามเขาจากงานและโครงการใดๆ เรือถูกยึดและถูกทำลาย และปาเปนเองก็เสียชีวิตในอีกไม่กี่ปีต่อมา

ข้อผิดพลาด

เรือกลไฟ Papin มีหลักการทำงานดังต่อไปนี้ ที่ด้านล่างของกระบอกสูบจำเป็นต้องเทน้ำเล็กน้อย เตาอั้งโล่อยู่ใต้กระบอกสูบซึ่งทำหน้าที่ให้ความร้อนกับของเหลว เมื่อน้ำเริ่มเดือด เกิดไอน้ำ ขยายตัว ยกลูกสูบขึ้น อากาศถูกขับออกจากช่องว่างเหนือลูกสูบผ่านวาล์วที่ติดตั้งเป็นพิเศษ หลังจากที่น้ำเดือดและไอน้ำเริ่มลดลง จำเป็นต้องถอดเตาอั้งโล่ ปิดวาล์วเพื่อไล่อากาศ และทำให้ผนังของกระบอกสูบเย็นลงด้วยน้ำเย็น ด้วยการกระทำดังกล่าว ไอน้ำในกระบอกสูบจึงควบแน่น เกิดสุญญากาศขึ้นภายใต้ลูกสูบ และเนื่องจากแรงดันบรรยากาศ ลูกสูบจึงกลับสู่ตำแหน่งเดิมอีกครั้ง ในระหว่างการเคลื่อนตัวลง มีการทำงานที่มีประโยชน์ อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำของปาเปนเป็นลบ เครื่องยนต์ของเรือกลไฟนั้นไม่ประหยัดอย่างยิ่ง และที่สำคัญมันซับซ้อนเกินไปและไม่สะดวกในการใช้งาน ดังนั้นการประดิษฐ์ของ Papen จึงไม่มีอนาคตตั้งแต่เริ่มต้น

ผู้ติดตาม

อย่างไรก็ตาม ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องจักรไอน้ำไม่ได้จบเพียงแค่นั้น คนต่อไปที่ประสบความสำเร็จมากกว่า Papen คือนักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Thomas Newcomen เขาศึกษางานของรุ่นก่อนมาเป็นเวลานานโดยเน้นที่จุดอ่อน และด้วยความพยายามอย่างเต็มที่ เขาได้สร้างเครื่องมือของตัวเองขึ้นในปี ค.ศ. 1712 เครื่องยนต์ไอน้ำใหม่ (ภาพแสดง) ได้รับการออกแบบดังนี้: ใช้กระบอกสูบซึ่งอยู่ในตำแหน่งแนวตั้งและลูกสูบ Newcomen นี้นำมาจากผลงานของ Papin อย่างไรก็ตาม ไอน้ำได้ก่อตัวขึ้นในหม้อต้มอื่นแล้ว ผิวหนังทั้งหมดถูกตรึงไว้รอบๆ ลูกสูบ ซึ่งเพิ่มความแน่นหนาภายในกระบอกสูบไอน้ำอย่างมาก เครื่องนี้ยังเป็นไอน้ำในบรรยากาศ (น้ำเพิ่มขึ้นจากเหมืองโดยใช้ความดันบรรยากาศ) ข้อเสียเปรียบหลักของการประดิษฐ์นี้คือความเทอะทะและความไร้ประสิทธิภาพ: เครื่องจักร "กิน" ถ่านหินจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม มันให้ประโยชน์มากกว่าการประดิษฐ์ปาแปง ดังนั้นจึงถูกใช้ในดันเจี้ยนและเหมืองมาเกือบห้าสิบปีแล้ว มันถูกใช้เพื่อสูบน้ำบาดาลเช่นเดียวกับเรือแห้ง พยายามดัดแปลงรถของเขาให้สามารถใช้สัญจรไปมาได้ อย่างไรก็ตาม ความพยายามทั้งหมดของเขาไม่ประสบความสำเร็จ

นักวิทยาศาสตร์คนต่อไปที่ประกาศตัวเองคือ D. Hull จากอังกฤษ ในปี ค.ศ. 1736 เขาได้นำเสนอสิ่งประดิษฐ์ของเขาแก่โลก: เครื่องจักรบรรยากาศไอน้ำซึ่งมีล้อพายเป็นตัวขับเคลื่อน การพัฒนาของเขาประสบความสำเร็จมากกว่าของปาแปง มีการปล่อยเรือดังกล่าวหลายลำทันที ส่วนใหญ่ใช้ในการลากจูงเรือ เรือ และเรืออื่นๆ อย่างไรก็ตาม ความน่าเชื่อถือของเครื่องจักรไอน้ำบรรยากาศไม่ได้สร้างความมั่นใจ และเรือมีการติดตั้งใบเรือเป็นผู้เสนอญัตติหลัก

และแม้ว่าฮัลล์จะโชคดีกว่าปาเปน แต่สิ่งประดิษฐ์ของเขาค่อยๆ สูญเสียความเกี่ยวข้องและถูกละทิ้ง กระนั้น เครื่อง​สร้าง​บรรยากาศ​แบบ​ไอน้ำ​ใน​สมัย​นั้น​มี​ข้อ​บกพร่อง​มาก​มาย.

ประวัติความเป็นมาของการสร้างเครื่องจักรไอน้ำในรัสเซีย

ความก้าวหน้าครั้งต่อไปเกิดขึ้นในจักรวรรดิรัสเซีย ในปี ค.ศ. 1766 เครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นที่โรงงานโลหะวิทยาในบาร์นาอูล ซึ่งส่งอากาศไปยังเตาหลอมโดยใช้เครื่องเป่าลมแบบพิเศษ ผู้สร้างคือ Ivan Ivanovich Polzunov ผู้ซึ่งได้รับยศเจ้าหน้าที่เพื่อให้บริการบ้านเกิดของเขา นักประดิษฐ์ได้นำเสนอภาพวาดและแผนงานแก่หัวหน้าของเขาสำหรับ "เครื่องจักรที่ลุกเป็นไฟ" ที่สามารถจ่ายไฟให้กับเครื่องเป่าลมได้

อย่างไรก็ตาม โชคชะตาเล่นตลกอย่างโหดร้ายกับ Polzunov: เจ็ดปีหลังจากโครงการของเขาได้รับการยอมรับและประกอบรถ เขาล้มป่วยและเสียชีวิตจากการบริโภค - เพียงหนึ่งสัปดาห์ก่อนการทดสอบเครื่องยนต์ของเขาจะเริ่มต้นขึ้น อย่างไรก็ตาม คำแนะนำของเขาเพียงพอที่จะสตาร์ทเครื่องยนต์

ดังนั้นในวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2309 เครื่องจักรไอน้ำของ Polzunov จึงเปิดตัวและอยู่ภายใต้การบรรทุก อย่างไรก็ตามในเดือนพฤศจิกายนของปีเดียวกันนั้นก็พังทลายลง เหตุผลกลับกลายเป็นว่าผนังหม้อไอน้ำบางเกินไปไม่ได้มีไว้สำหรับโหลด ยิ่งกว่านั้นนักประดิษฐ์เขียนไว้ในคำแนะนำของเขาว่าหม้อไอน้ำนี้สามารถใช้ได้ระหว่างการทดสอบเท่านั้น การผลิตหม้อไอน้ำใหม่สามารถชำระได้อย่างง่ายดายเพราะประสิทธิภาพของเครื่องจักรไอน้ำของ Polzunov นั้นเป็นไปในเชิงบวก สำหรับการทำงาน 1,023 ชั่วโมง เงินมากกว่า 14 ปอนด์ถูกหลอมด้วยความช่วยเหลือ!

แต่ถึงกระนั้นก็ยังไม่มีใครเริ่มซ่อมแซมกลไกนี้ เครื่องจักรไอน้ำของ Polzunov สะสมฝุ่นในโกดังมานานกว่า 15 ปี ในขณะที่โลกของอุตสาหกรรมไม่หยุดนิ่งและพัฒนา แล้วจึงรื้อออกเป็นส่วนๆ เห็นได้ชัดว่าในขณะนั้นรัสเซียยังไม่โตเป็นเครื่องจักรไอน้ำ

ความต้องการของเวลา

ในขณะที่ชีวิตไม่หยุดนิ่ง และมนุษยชาติคิดอยู่ตลอดเวลาเกี่ยวกับการสร้างกลไกที่ไม่ยอมให้ขึ้นอยู่กับธรรมชาติตามอำเภอใจ แต่เพื่อควบคุมชะตากรรมเอง ทุกคนต้องการละทิ้งเรือโดยเร็วที่สุด ดังนั้นคำถามเกี่ยวกับการสร้างกลไกไอน้ำจึงลอยอยู่ในอากาศตลอดเวลา ในปี ค.ศ. 1753 มีการจัดการแข่งขันระหว่างช่างฝีมือ นักวิทยาศาสตร์ และนักประดิษฐ์ในปารีส Academy of Sciences ได้ประกาศรางวัลสำหรับผู้ที่สามารถสร้างกลไกที่สามารถแทนที่พลังของลมได้ แต่แม้จะมีความจริงที่ว่าจิตใจเช่น L. Euler, D. Bernoulli, Canton de Lacroix และคนอื่น ๆ เข้าร่วมการแข่งขัน แต่ก็ไม่มีใครเสนอข้อเสนอที่สมเหตุสมผล

ปีผ่านไป และการปฏิวัติอุตสาหกรรมก็ครอบคลุมประเทศต่างๆ มากขึ้นเรื่อยๆ ความเหนือกว่าและความเป็นผู้นำในหมู่มหาอำนาจอื่น ๆ มักจะตกเป็นของอังกฤษ ในตอนท้ายของศตวรรษที่สิบแปด บริเตนใหญ่กลายเป็นผู้สร้างอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ซึ่งต้องขอบคุณการที่บริษัทได้รับตำแหน่งการผูกขาดโลกในอุตสาหกรรมนี้ คำถามเกี่ยวกับเครื่องยนต์กลไกทุกวันมีความเกี่ยวข้องมากขึ้นเรื่อยๆ และเครื่องยนต์ดังกล่าวก็ถูกสร้างขึ้น

เครื่องจักรไอน้ำเครื่องแรกของโลก

ปี พ.ศ. 2327 สำหรับอังกฤษและสำหรับทั้งโลกเป็นจุดเปลี่ยนในการปฏิวัติอุตสาหกรรม และผู้ที่รับผิดชอบในเรื่องนี้คือ เจมส์ วัตต์ ช่างยนต์ชาวอังกฤษ เครื่องจักรไอน้ำที่เขาสร้างขึ้นคือการค้นพบครั้งยิ่งใหญ่ที่สุดแห่งศตวรรษ

เป็นเวลาหลายปีที่เขาศึกษาภาพวาด โครงสร้าง และหลักการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำบรรยากาศ และบนพื้นฐานของทั้งหมดนี้ เขาสรุปว่าสำหรับประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ จำเป็นต้องทำให้อุณหภูมิของน้ำในกระบอกสูบเท่ากันและไอน้ำที่เข้าสู่กลไกเท่ากัน ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องทำไอน้ำบรรยากาศคือความต้องการคงที่ในการทำให้กระบอกสูบเย็นลงด้วยน้ำ มันมีราคาแพงและไม่สะดวก

เครื่องจักรไอน้ำใหม่ได้รับการออกแบบแตกต่างกัน ดังนั้นกระบอกสูบจึงถูกหุ้มไว้ในเสื้อแจ็กเก็ตไอน้ำแบบพิเศษ ดังนั้นวัตต์จึงบรรลุสภาวะความร้อนคงที่ของเขา นักประดิษฐ์ได้สร้างภาชนะพิเศษที่แช่ในน้ำเย็น (คอนเดนเซอร์) กระบอกสูบติดอยู่กับท่อ เมื่อไอน้ำหมดลงในกระบอกสูบ มันจะเข้าไปในคอนเดนเซอร์ผ่านท่อและเปลี่ยนกลับเป็นน้ำที่นั่น ขณะทำงานเพื่อปรับปรุงเครื่องจักร Watt ได้สร้างสุญญากาศในคอนเดนเซอร์ ดังนั้นไอน้ำทั้งหมดที่มาจากกระบอกสูบจึงควบแน่น ด้วยนวัตกรรมนี้ กระบวนการขยายไอน้ำเพิ่มขึ้นอย่างมาก ซึ่งทำให้สามารถดึงพลังงานจากไอน้ำในปริมาณเท่ากันได้มากขึ้น มันคือจุดสูงสุดของความสำเร็จ

ผู้สร้างเครื่องจักรไอน้ำยังได้เปลี่ยนหลักการของการจ่ายอากาศ ตอนนี้ไอน้ำตกอยู่ใต้ลูกสูบก่อนจึงยกขึ้นแล้วรวบรวมเหนือลูกสูบแล้วลดระดับลง ดังนั้นทั้งสองจังหวะของลูกสูบในกลไกจึงเริ่มทำงานซึ่งไม่สามารถทำได้มาก่อน และการบริโภคถ่านหินต่อแรงม้าก็น้อยกว่าสี่เท่าตามลำดับสำหรับเครื่องจักรไอน้ำบรรยากาศ ซึ่งเจมส์ วัตต์พยายามทำให้สำเร็จ เครื่องจักรไอน้ำสามารถพิชิตบริเตนใหญ่ได้อย่างรวดเร็วก่อนแล้วจึงไปทั่วโลก

"ชาร์ล็อต ดันดาส"

หลังจากที่คนทั้งโลกประหลาดใจกับการประดิษฐ์ของ James Watt การใช้เครื่องจักรไอน้ำอย่างแพร่หลายก็เริ่มขึ้น ดังนั้นในปี 1802 เรือลำแรกสำหรับคู่รักจึงปรากฏในอังกฤษ - เรือ Charlotte Dundas ผู้สร้างคือ William Symington ใช้เป็นเรือลากจูงไปตามลำคลอง บทบาทของผู้เสนอญัตติบนเรือเล่นโดยล้อพายที่ติดตั้งอยู่ที่ท้ายเรือ เรือลำนี้ผ่านการทดสอบเป็นครั้งแรก โดยสามารถลากเรือขนาดใหญ่สองลำได้ 18 ไมล์ภายในเวลาหกชั่วโมง ในเวลาเดียวกัน ลมที่พัดมารบกวนเขาอย่างมาก แต่เขาจัดการ

แต่ถึงกระนั้นพวกเขาก็ระงับไว้เพราะกลัวว่าเนื่องจากคลื่นแรงที่เกิดขึ้นใต้วงล้อพาย ฝั่งคลองจะถูกชะล้างออกไป อย่างไรก็ตาม การทดสอบของ "ชาร์ลอตต์" ได้เข้าร่วมโดยชายคนหนึ่งซึ่งคนทั้งโลกมองว่าเป็นผู้สร้างเรือกลไฟลำแรกในทุกวันนี้

ในโลก

ช่างต่อเรือชาวอังกฤษในวัยเด็กของเขาฝันถึงเรือที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำ และตอนนี้ความฝันของเขาก็เป็นจริงแล้ว ท้ายที่สุด การประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำเป็นแรงผลักดันใหม่ในการต่อเรือ ร่วมกับทูตจากอเมริกา อาร์. ลิฟวิงสตัน ผู้ซึ่งรับช่วงต่อด้านเนื้อหาของปัญหา ฟุลตันได้ดำเนินโครงการเรือลำหนึ่งที่มีเครื่องยนต์ไอน้ำ เป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ซับซ้อนตามแนวคิดของผู้เสนอญัตติพาย ที่ด้านข้างของเรือมีแผ่นไม้เรียงเป็นแถวซึ่งเลียนแบบพายจำนวนมาก ในเวลาเดียวกันแผ่นเปลือกโลกก็แทรกแซงกันและกันและแตกสลาย วันนี้เราสามารถพูดได้อย่างง่ายดายว่าเอฟเฟกต์เดียวกันสามารถทำได้ด้วยกระเบื้องเพียงสามหรือสี่ชิ้น แต่จากมุมมองของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในสมัยนั้น การเห็นสิ่งนี้ไม่สมจริง ดังนั้น ช่างต่อเรือจึงลำบากกว่ามาก

ในปี ค.ศ. 1803 การประดิษฐ์ของฟุลตันได้รับการแนะนำให้รู้จักกับโลก เรือกลไฟเคลื่อนตัวช้าๆ และสม่ำเสมอไปตามแม่น้ำแซน สร้างความตื่นตาตื่นใจและจินตนาการของนักวิทยาศาสตร์และบุคคลจำนวนมากในปารีส อย่างไรก็ตาม รัฐบาลนโปเลียนปฏิเสธโครงการนี้ และช่างต่อเรือที่ไม่พอใจก็ถูกบังคับให้แสวงหาโชคลาภในอเมริกา

และในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2350 เรือกลไฟลำแรกของโลกชื่อแคลร์มอนต์ซึ่งเกี่ยวข้องกับเครื่องยนต์ไอน้ำที่ทรงพลังที่สุด (นำเสนอภาพ) ไปตามอ่าวฮัดสัน หลายคนไม่เชื่อในความสำเร็จ

Claremont ออกเดินทางครั้งแรกโดยไม่มีสินค้าและไม่มีผู้โดยสาร ไม่มีใครอยากเดินทางด้วยเรือพ่นไฟ แต่ระหว่างทางกลับ ผู้โดยสารคนแรกก็ปรากฏตัว - ชาวนาท้องถิ่นที่จ่ายเงินหกดอลลาร์สำหรับตั๋ว เขากลายเป็นผู้โดยสารคนแรกในประวัติศาสตร์ของบริษัทขนส่ง ฟุลตันรู้สึกตื่นเต้นมากจนทำให้เขาสามารถขี่สิ่งประดิษฐ์ทั้งหมดของเขาให้คนบ้าระห่ำได้ตลอดชีวิต

ฉันอาศัยอยู่บนถ่านหินและน้ำ และยังมีพลังงานเพียงพอที่จะวิ่งได้ 100 ไมล์ต่อชั่วโมง! นี่คือสิ่งที่รถจักรไอน้ำสามารถทำได้ แม้ว่าไดโนเสาร์เครื่องจักรขนาดยักษ์เหล่านี้จะสูญพันธุ์ไปตามทางรถไฟส่วนใหญ่ของโลก แต่เทคโนโลยีไอน้ำยังคงอยู่ในใจของผู้คน และหัวรถจักรแบบนี้ยังคงเป็นสถานที่ท่องเที่ยวบนทางรถไฟประวัติศาสตร์หลายแห่ง

เครื่องยนต์ไอน้ำสมัยใหม่เครื่องแรกถูกประดิษฐ์ขึ้นในอังกฤษเมื่อต้นศตวรรษที่ 18 และเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติอุตสาหกรรม

วันนี้เราจะกลับมาใช้พลังงานไอน้ำอีกครั้ง เนื่องจากลักษณะการออกแบบ ในระหว่างกระบวนการเผาไหม้ เครื่องยนต์ไอน้ำสร้างมลพิษน้อยกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายใน ดูวิดีโอนี้เพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร

อะไรขับเคลื่อนเครื่องยนต์ไอน้ำแบบเก่า?

ต้องใช้พลังงานในการทำทุกสิ่งที่คุณคิด: เล่นสเก็ตบอร์ด ขับเครื่องบิน ช็อปปิ้ง หรือขับรถไปตามถนน พลังงานส่วนใหญ่ที่เราใช้ในการขนส่งในปัจจุบันมาจากน้ำมัน แต่ก็ไม่เป็นเช่นนั้นเสมอไป จนถึงต้นศตวรรษที่ 20 ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่คนทั้งโลกโปรดปราน และขับเคลื่อนทุกอย่างตั้งแต่รถไฟและเรือ ไปจนถึงเครื่องบินไอน้ำที่โชคร้ายซึ่งคิดค้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ซามูเอล พี. แลงลีย์ คู่แข่งในยุคแรกๆ ของพี่น้องตระกูลไรท์ ถ่านหินมีความพิเศษอย่างไร? มีอยู่มากมายในโลก ดังนั้นจึงมีราคาไม่แพงนักและหาได้ทั่วไป

ถ่านหินเป็นสารเคมีอินทรีย์ ซึ่งหมายความว่ามันขึ้นอยู่กับธาตุคาร์บอน ถ่านหินก่อตัวขึ้นเป็นเวลาหลายล้านปีเมื่อซากพืชที่ตายแล้วถูกฝังอยู่ใต้หิน บีบอัดภายใต้ความกดดัน และต้มโดยความร้อนภายในของโลก จึงเรียกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล ก้อนถ่านหินเป็นก้อนพลังงานจริงๆ คาร์บอนที่อยู่ภายในนั้นถูกพันธะกับอะตอมของไฮโดรเจนและออกซิเจนโดยสารประกอบที่เรียกว่าพันธะเคมี เมื่อเราเผาถ่านหินด้วยไฟ พันธะจะแตกออกและพลังงานจะถูกปลดปล่อยออกมาในรูปของความร้อน

ถ่านหินมีพลังงานประมาณครึ่งหนึ่งต่อกิโลกรัมของเชื้อเพลิงฟอสซิลที่สะอาดกว่า เช่น น้ำมันเบนซิน ดีเซล และน้ำมันก๊าด และนั่นเป็นเหตุผลหนึ่งที่เครื่องยนต์ไอน้ำต้องเผาผลาญมาก

เครื่องยนต์ไอน้ำพร้อมสำหรับการกลับมาครั้งยิ่งใหญ่หรือไม่?

กาลครั้งหนึ่งนานมาแล้ว เครื่องจักรไอน้ำมีอำนาจเหนือ - อันดับแรกในรถไฟและรถแทรกเตอร์หนัก อย่างที่คุณทราบ แต่ท้ายที่สุดแล้วในรถยนต์ ทุกวันนี้ยากที่จะเข้าใจ แต่เมื่อถึงช่วงเปลี่ยนศตวรรษที่ 20 รถยนต์มากกว่าครึ่งในสหรัฐอเมริกาได้รับพลังงานจากไอน้ำ เครื่องจักรไอน้ำได้รับการปรับปรุงอย่างมากจนในปี 1906 เครื่องยนต์ไอน้ำชื่อสแตนลีย์ ร็อคเก็ต ได้ทำลายสถิติความเร็วของพื้นดินด้วยความเร็วที่บ้าระห่ำถึง 127 ไมล์ต่อชั่วโมง!

ตอนนี้ คุณอาจคิดว่าเครื่องยนต์ไอน้ำประสบความสำเร็จเพียงเพราะเครื่องยนต์สันดาปภายใน (ICE) ยังไม่มีอยู่จริง แต่ในความเป็นจริง เครื่องยนต์ไอน้ำและรถยนต์ ICE ได้รับการพัฒนาในเวลาเดียวกัน เนื่องจากวิศวกรมีประสบการณ์ 100 ปีกับเครื่องยนต์ไอน้ำแล้ว เครื่องจักรไอน้ำจึงมีการเริ่มต้นที่ค่อนข้างใหญ่ ในขณะที่เครื่องยนต์ข้อเหวี่ยงแบบแมนนวลหลุดมือของผู้ควบคุมที่โชคร้าย โดย 1900 เครื่องยนต์ไอน้ำเป็นแบบอัตโนมัติแล้ว - และไม่มีคลัตช์หรือกระปุกเกียร์ (ไอน้ำให้แรงดันคงที่ ไม่เหมือนกับจังหวะของเครื่องยนต์สันดาปภายใน) ใช้งานง่ายมาก ข้อแม้เพียงอย่างเดียวคือคุณต้องรอสองสามนาทีเพื่อให้หม้อไอน้ำร้อนขึ้น

อย่างไรก็ตาม ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า Henry Ford จะเข้ามาเปลี่ยนแปลงทุกสิ่ง แม้ว่าเครื่องยนต์ไอน้ำจะเหนือกว่าในทางเทคนิคของเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่ก็ไม่สามารถเทียบได้กับราคาการผลิตของฟอร์ด ผู้ผลิตรถยนต์ไอน้ำพยายามที่จะเปลี่ยนเกียร์และขายรถยนต์ของพวกเขาเป็นผลิตภัณฑ์ระดับพรีเมียมและหรูหรา แต่ในปี 1918 Ford Model T มีราคาถูกกว่า Steanley Steamer ถึง 6 เท่า (รถจักรไอน้ำที่ได้รับความนิยมสูงสุดในขณะนั้น) ด้วยการถือกำเนิดของมอเตอร์สตาร์ทไฟฟ้าในปี 1912 และการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์สันดาปภายในอย่างต่อเนื่อง ไม่นานก่อนที่เครื่องยนต์ไอน้ำจะหายไปจากถนนของเรา

ภายใต้ความกดดัน

ในช่วง 90 ปีที่ผ่านมา เครื่องจักรไอน้ำยังคงใกล้จะสูญพันธุ์ และสัตว์ขนาดยักษ์ได้นำออกแสดงในงานแสดงรถยนต์โบราณ แต่ไม่มากนัก อย่างไรก็ตาม เบื้องหลังการวิจัยได้ดำเนินไปอย่างเงียบๆ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเราพึ่งพากังหันไอน้ำเพื่อการผลิตพลังงาน และเนื่องจากบางคนเชื่อว่าเครื่องยนต์ไอน้ำสามารถทำงานได้ดีกว่าเครื่องยนต์สันดาปภายในจริงๆ

ICE มีข้อเสียในตัว: พวกมันต้องการเชื้อเพลิงฟอสซิล พวกมันสร้างมลภาวะมากมาย และมีเสียงดัง ในทางกลับกัน เครื่องยนต์ไอน้ำนั้นเงียบมาก สะอาดมาก และสามารถใช้เชื้อเพลิงได้เกือบทุกชนิด เครื่องยนต์ไอน้ำ ต้องขอบคุณแรงดันคงที่ ไม่ต้องใส่เกียร์ คุณจะได้รับแรงบิดและความเร่งสูงสุดทันทีเมื่อหยุดนิ่ง สำหรับการขับรถในเมือง ซึ่งการหยุดและสตาร์ทต้องใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลจำนวนมาก พลังที่ต่อเนื่องของเครื่องยนต์ไอน้ำนั้นน่าสนใจมาก

เทคโนโลยีมาไกลและตั้งแต่ช่วงปี 1920 - อย่างแรกเลย เราอยู่ในขณะนี้ ผู้เชี่ยวชาญด้านวัสดุ. เครื่องยนต์ไอน้ำดั้งเดิมต้องใช้หม้อไอน้ำขนาดใหญ่และหนักเพื่อทนต่อความร้อนและแรงดัน และด้วยเหตุนี้ แม้แต่เครื่องยนต์ไอน้ำขนาดเล็กก็มีน้ำหนักถึงสองตัน ด้วยวัสดุที่ทันสมัย ​​เครื่องยนต์ไอน้ำจึงเบาพอๆ กับรุ่นลูกพี่ลูกน้อง ใส่คอนเดนเซอร์สมัยใหม่และหม้อไอน้ำแบบระเหย แล้วคุณสามารถสร้างเครื่องจักรไอน้ำที่มีประสิทธิภาพที่เหมาะสมและเวลาอุ่นเครื่องที่วัดเป็นวินาทีแทนที่จะเป็นนาที

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความสำเร็จเหล่านี้ได้รวมเข้ากับการพัฒนาที่น่าตื่นเต้นบางอย่าง ในปี 2009 ทีมงานชาวอังกฤษได้สร้างสถิติความเร็วลมพลังไอน้ำใหม่ที่ 148 ไมล์ต่อชั่วโมง ในที่สุดก็ทำลายสถิติจรวดของสแตนลีย์ที่มีมานานกว่า 100 ปี ในปี 1990 แผนก R&D ของ Volkswagen ชื่อ Enginion อ้างว่าได้สร้างเครื่องยนต์ไอน้ำที่มีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับเครื่องยนต์สันดาปภายใน แต่มีการปล่อยมลพิษต่ำกว่า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา Cyclone Technologies อ้างว่าได้พัฒนาเครื่องยนต์ไอน้ำที่มีประสิทธิภาพเป็นสองเท่าของเครื่องยนต์สันดาปภายใน อย่างไรก็ตาม จนถึงวันนี้ ยังไม่มีเครื่องยนต์ใดที่จะเข้าสู่รถเพื่อการพาณิชย์ได้

ก้าวไปข้างหน้า ไม่น่าเป็นไปได้ที่เครื่องยนต์ไอน้ำจะออกจากเครื่องยนต์สันดาปภายใน ถ้าเพียงเพราะโมเมนตัมมหาศาลของ Big Oil อย่างไรก็ตาม วันหนึ่ง เมื่อเราตัดสินใจที่จะพิจารณาอนาคตของการขนส่งส่วนบุคคลอย่างจริงจัง บางทีพลังงานไอน้ำที่เงียบ เขียวขจี และลื่นไหลอาจได้รับโอกาสครั้งที่สอง

เครื่องจักรไอน้ำในยุคของเรา

เทคโนโลยี.

นวัตกรรมพลังงานปัจจุบัน NanoFlowcell® เป็นระบบกักเก็บพลังงานที่ล้ำสมัยและทรงพลังที่สุดสำหรับการใช้งานแบบเคลื่อนที่และแบบอยู่กับที่ ต่างจากแบตเตอรี่ทั่วไป nanoFlowcell® ใช้พลังงานจากอิเล็กโทรไลต์เหลว (bi-ION) ที่สามารถเก็บให้ห่างจากเซลล์ได้ ไอเสียของรถยนต์ที่มีเทคโนโลยีนี้คือไอน้ำ

เช่นเดียวกับโฟลว์เซลล์ทั่วไป ของเหลวอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุบวกและลบจะถูกจัดเก็บแยกกันในอ่างเก็บน้ำสองแห่ง และเช่นเดียวกับโฟลว์เซลล์หรือเซลล์เชื้อเพลิงทั่วไป จะถูกสูบผ่านทรานสดิวเซอร์ (องค์ประกอบที่แท้จริงของระบบนาโนโฟลว์เซลล์) ในวงจรที่แยกจากกัน

ในที่นี้ วงจรอิเล็กโทรไลต์ทั้งสองวงจรแยกจากกันโดยเมมเบรนที่ซึมผ่านได้เท่านั้น การแลกเปลี่ยนไอออนจะเกิดขึ้นทันทีที่สารละลายอิเล็กโทรไลต์ขั้วบวกและขั้วลบไหลผ่านกันที่ทั้งสองด้านของเมมเบรนคอนเวอร์เตอร์ สิ่งนี้จะแปลงพลังงานเคมีที่ผูกไว้กับไบ-ไอออนเป็นไฟฟ้า ซึ่งจากนั้นผู้ใช้ไฟฟ้าจะได้รับโดยตรง

เช่นเดียวกับรถยนต์ไฮโดรเจน "ไอเสีย" ที่ผลิตโดยรถยนต์ไฟฟ้า nanoFlowcell คือไอน้ำ แต่การปล่อยไอน้ำจากรถยนต์ไฟฟ้าในอนาคตเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมหรือไม่?

นักวิจารณ์เรื่องการขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้ากำลังตั้งคำถามเกี่ยวกับความเข้ากันได้ทางสิ่งแวดล้อมและความยั่งยืนของแหล่งพลังงานทางเลือกมากขึ้น สำหรับหลาย ๆ คนแล้ว ยานพาหนะไฟฟ้าเป็นการประนีประนอมระหว่างการขับขี่ที่ปล่อยมลพิษเป็นศูนย์และเทคโนโลยีที่เป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือเมทัลไฮไดรด์ทั่วไปนั้นไม่ยั่งยืนและไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ห้ามผลิต ใช้ หรือรีไซเคิล แม้ว่าโฆษณาจะบ่งบอกถึง "e-mobility" ที่บริสุทธิ์ก็ตาม

nanoFlowcell Holdings ยังถูกถามบ่อยเกี่ยวกับความยั่งยืนและความเข้ากันได้ทางสิ่งแวดล้อมของเทคโนโลยี nanoFlowcell และอิเล็กโทรไลต์แบบไบ-ไอออน ทั้ง nanoFlowcell เองและสารละลายอิเล็กโทรไลต์ bi-ION ที่จำเป็นสำหรับการจ่ายไฟ ผลิตด้วยวิธีที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมจากวัตถุดิบที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ระหว่างการใช้งาน เทคโนโลยี nanoFlowcell นั้นไม่เป็นพิษและไม่เป็นอันตรายต่อสุขภาพแต่อย่างใด Bi-ION ซึ่งประกอบด้วยสารละลายที่มีเกลือต่ำ (เกลืออินทรีย์และเกลือแร่ที่ละลายในน้ำ) และสารพาหะพลังงานที่แท้จริง (อิเล็กโทรไลต์) ยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเมื่อใช้และรีไซเคิล

ไดรฟ์ nanoFlowcell ทำงานอย่างไรในรถยนต์ไฟฟ้า? เช่นเดียวกับรถยนต์เบนซิน สารละลายอิเล็กโทรไลต์ถูกใช้ในรถยนต์ไฟฟ้าที่มีนาโนโฟลว์เซลล์ ภายในนาโนอาร์ม (โฟลว์เซลล์จริง) สารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุบวกและประจุลบหนึ่งตัวถูกสูบผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ปฏิกิริยา - การแลกเปลี่ยนไอออน - เกิดขึ้นระหว่างสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่มีประจุบวกและลบ ดังนั้นพลังงานเคมีที่มีอยู่ในไบ-ไอออนจึงถูกปล่อยออกมาในรูปของไฟฟ้า จากนั้นจึงนำไปใช้ขับเคลื่อนมอเตอร์ไฟฟ้า สิ่งนี้จะเกิดขึ้นตราบใดที่อิเล็กโทรไลต์ถูกสูบผ่านเมมเบรนและทำปฏิกิริยา ในกรณีของไดรฟ์ QUANTiNO ที่มีเซลล์นาโนโฟลว์ แหล่งกักเก็บของเหลวอิเล็กโทรไลต์หนึ่งแหล่งก็เพียงพอสำหรับระยะทางมากกว่า 1,000 กิโลเมตร หลังจากล้างถังจะต้องเติม

รถยนต์ไฟฟ้าที่มีนาโนโฟลว์เซลล์สร้าง "ของเสีย" ประเภทใด ในรถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายในทั่วไป การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล (น้ำมันเบนซินหรือดีเซล) ก่อให้เกิดก๊าซไอเสียที่เป็นอันตราย ซึ่งส่วนใหญ่เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ และซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ซึ่งนักวิจัยหลายคนระบุว่าการสะสมดังกล่าวเป็นสาเหตุของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เปลี่ยน. อย่างไรก็ตาม การปล่อยมลพิษเพียงอย่างเดียวที่ปล่อยออกมาจากยานพาหนะ nanoFlowcell ในขณะขับรถนั้นเกือบจะเหมือนกับรถยนต์ที่ขับเคลื่อนด้วยไฮโดรเจน ซึ่งเกือบทั้งหมดเป็นน้ำ

หลังจากการแลกเปลี่ยนไอออนเกิดขึ้นในนาโนเซลล์ องค์ประกอบทางเคมีของสารละลายอิเล็กโทรไลต์ไบ-ไอออนยังคงไม่เปลี่ยนแปลงอย่างแท้จริง ไม่มีปฏิกิริยาอีกต่อไปและถือว่า "ใช้แล้ว" เนื่องจากไม่สามารถชาร์จใหม่ได้ ดังนั้น สำหรับการใช้งานเคลื่อนที่ของเทคโนโลยีนาโนโฟลว์เซลล์ เช่น รถยนต์ไฟฟ้า จึงมีการตัดสินใจให้ไอระเหยด้วยกล้องจุลทรรศน์และปล่อยอิเล็กโทรไลต์ที่ละลายในขณะที่รถเคลื่อนที่ ที่ความเร็วมากกว่า 80 กม./ชม. ภาชนะบรรจุของเหลวอิเล็กโทรไลต์ของเสียจะถูกเทออกผ่านหัวฉีดสเปรย์ที่ละเอียดมากโดยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานขับเคลื่อน อิเล็กโทรไลต์และเกลือจะถูกกรองล่วงหน้าด้วยกลไก การปล่อยน้ำบริสุทธิ์ในปัจจุบันในรูปของไอน้ำเย็น (ละอองไมโครไฟน์) เข้ากันได้อย่างสมบูรณ์กับสิ่งแวดล้อม เปลี่ยนไส้กรองที่ประมาณ 10 กรัม

ข้อได้เปรียบของการแก้ปัญหาทางเทคนิคนี้คือ การล้างถังน้ำมันระหว่างการขับขี่ปกติ และสามารถเติมได้อย่างง่ายดายและรวดเร็วโดยไม่จำเป็นต้องสูบน้ำ

ทางเลือกอื่นซึ่งค่อนข้างซับซ้อนกว่านั้นคือการรวบรวมสารละลายอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้แล้วในถังแยกและส่งไปรีไซเคิล โซลูชันนี้มีไว้สำหรับแอปพลิเคชัน nanoFlowcell แบบคงที่ที่คล้ายกัน

อย่างไรก็ตาม นักวิจารณ์หลายคนแนะนำว่าไอน้ำชนิดที่ปล่อยออกมาจากการแปลงไฮโดรเจนในเซลล์เชื้อเพลิง หรือการระเหยของของเหลวอิเล็กโทรไลต์ในกรณีของท่อนาโน ตามทฤษฎีแล้วเป็นก๊าซเรือนกระจกที่อาจมีผลกระทบต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ข่าวลือดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร?

เราพิจารณาการปล่อยไอน้ำในแง่ของความสำคัญด้านสิ่งแวดล้อมและถามว่าจะมีไอน้ำเพิ่มขึ้นจากการใช้ยานพาหนะเซลล์นาโนอย่างแพร่หลายเมื่อเปรียบเทียบกับเทคโนโลยีการขับเคลื่อนแบบเดิมหรือไม่และการปล่อย H 2 O เหล่านี้จะส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมหรือไม่ วันพุธ

ก๊าซเรือนกระจกธรรมชาติที่สำคัญที่สุด - พร้อมกับ CH 4 , O 3 และ N 2 O - ไอน้ำและ CO 2 คาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาสภาพภูมิอากาศโลก รังสีสุริยะที่มาถึงพื้นโลกจะถูกดูดกลืนและทำให้โลกอบอุ่น ซึ่งจะส่งความร้อนสู่ชั้นบรรยากาศ อย่างไรก็ตาม ความร้อนที่แผ่ออกมานี้ส่วนใหญ่หนีกลับเข้าไปในอวกาศจากชั้นบรรยากาศของโลก คาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำมีคุณสมบัติของก๊าซเรือนกระจก ก่อตัวเป็น "ชั้นป้องกัน" ที่ป้องกันความร้อนจากการแผ่รังสีทั้งหมดไม่ให้ไหลกลับเข้าไปในอวกาศ ในบริบททางธรรมชาติ ภาวะเรือนกระจกนี้มีความสำคัญต่อการอยู่รอดของเราบนโลก หากไม่มีคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ บรรยากาศของโลกจะไม่เป็นปฏิปักษ์ต่อสิ่งมีชีวิต

ภาวะเรือนกระจกจะกลายเป็นปัญหาก็ต่อเมื่อการแทรกแซงของมนุษย์ที่คาดเดาไม่ได้มาขัดขวางวัฏจักรธรรมชาติ เมื่อนอกจากก๊าซเรือนกระจกตามธรรมชาติแล้ว มนุษย์ยังทำให้เกิดความเข้มข้นของก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศสูงขึ้นโดยการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล สิ่งนี้จะเพิ่มความร้อนให้กับชั้นบรรยากาศของโลก

ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของชีวมณฑล มนุษย์ส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และด้วยเหตุนี้ระบบภูมิอากาศโดยการดำรงอยู่ของมันเอง การเติบโตอย่างต่อเนื่องของประชากรโลกหลังยุคหินและการตั้งถิ่นฐานเมื่อหลายพันปีก่อน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงจากชีวิตเร่ร่อนไปสู่เกษตรกรรมและการเลี้ยงสัตว์ ได้ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศแล้ว เกือบครึ่งหนึ่งของป่าและป่าดั้งเดิมของโลกได้รับการเคลียร์เพื่อการเกษตร ป่าไม้พร้อมกับมหาสมุทรเป็นแหล่งผลิตไอน้ำหลัก

ไอน้ำเป็นตัวดูดซับหลักของการแผ่รังสีความร้อนในบรรยากาศ ไอน้ำเฉลี่ย 0.3% โดยมวลของบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์เพียง 0.038% ซึ่งหมายความว่าไอน้ำคิดเป็น 80% ของมวลก๊าซเรือนกระจกในชั้นบรรยากาศ (ประมาณ 90% โดยปริมาตร) และคำนึงถึงจาก 36 ถึง 66% เป็นก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดในการดำรงอยู่ของเราบนโลก

ตารางที่ 3: ส่วนแบ่งบรรยากาศของก๊าซเรือนกระจกที่สำคัญที่สุดและส่วนแบ่งของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นโดยสัมบูรณ์และสัมพัทธ์ (Zittel)

การปฏิวัติอุตสาหกรรมเริ่มขึ้นในกลางศตวรรษที่ 18 ในอังกฤษด้วยการเกิดขึ้นและการนำเครื่องจักรเทคโนโลยีมาสู่การผลิตภาคอุตสาหกรรม การปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นการแทนที่การผลิตด้วยมือ งานฝีมือ และโรงงานด้วยการผลิตเครื่องจักรในโรงงาน

การเติบโตของความต้องการเครื่องจักรที่ไม่ได้สร้างขึ้นสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมแต่ละแห่งอีกต่อไป แต่สำหรับตลาดและกลายเป็นสินค้าโภคภัณฑ์ นำไปสู่การเกิดขึ้นของวิศวกรรมเครื่องกล ซึ่งเป็นสาขาใหม่ของการผลิตภาคอุตสาหกรรม การผลิตวิธีการผลิตเกิดขึ้น

การใช้เครื่องจักรทางเทคโนโลยีอย่างแพร่หลายทำให้เฟสที่สองของการปฏิวัติอุตสาหกรรมหลีกเลี่ยงไม่ได้อย่างแน่นอน - การนำเครื่องยนต์สากลมาใช้ในการผลิต

หากเครื่องจักรเก่า (สาก ค้อน ฯลฯ) ซึ่งได้รับการเคลื่อนไหวจากกังหันน้ำ เคลื่อนที่ช้าและมีเส้นทางที่ไม่สม่ำเสมอ เครื่องจักรใหม่โดยเฉพาะเครื่องปั่นและทอผ้า จำเป็นต้องหมุนด้วยความเร็วสูง ดังนั้นข้อกำหนดสำหรับคุณสมบัติทางเทคนิคของเครื่องยนต์จึงได้รับคุณสมบัติใหม่: เครื่องยนต์สากลต้องทำงานในรูปแบบของการเคลื่อนที่แบบหมุนรอบทิศทางเดียวต่อเนื่องและสม่ำเสมอ

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้การออกแบบเครื่องยนต์ที่พยายามตอบสนองความต้องการเร่งด่วนของการผลิต ในอังกฤษ มีการออกสิทธิบัตรมากกว่าหนึ่งโหลสำหรับเครื่องยนต์อเนกประสงค์ของระบบและการออกแบบที่หลากหลาย

อย่างไรก็ตาม เครื่องจักรที่สร้างขึ้นโดยนักประดิษฐ์ชาวรัสเซีย Ivan Ivanovich Polzunov และ James Watt ชาวอังกฤษ ถือเป็นเครื่องยนต์ไอน้ำอเนกประสงค์เครื่องแรกที่ใช้งานได้จริง

ในรถของ Polzunov จากหม้อไอน้ำ ผ่านท่อ ไอน้ำที่มีความดันสูงกว่าบรรยากาศเล็กน้อยถูกจ่ายสลับไปยังกระบอกสูบสองกระบอกพร้อมลูกสูบ ลูกสูบจึงเติมน้ำเพื่อปรับปรุงการซีล โดยการใช้แท่งที่มีโซ่ การเคลื่อนที่ของลูกสูบถูกส่งไปยังขนของเตาหลอมทองแดงสามเตา

การก่อสร้างรถของ Polzunov เสร็จสมบูรณ์ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2308 มีความสูง 11 เมตร ความจุหม้อไอน้ำ 7 เมตร ความสูงของกระบอกสูบ 2.8 เมตร และกำลัง 29 กิโลวัตต์

เครื่องจักรของ Polzunov สร้างแรงต่อเนื่องและเป็นเครื่องจักรสากลเครื่องแรกที่สามารถใช้กำหนดกลไกในโรงงานใดๆ ให้เคลื่อนไหวได้

วัตต์เริ่มทำงานของเขาในปี พ.ศ. 2306 เกือบจะพร้อมกันกับ Polzunov แต่ด้วยแนวทางที่แตกต่างในการแก้ไขปัญหาเครื่องยนต์และในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน Polzunov เริ่มต้นด้วยคำแถลงด้านพลังงานทั่วไปเกี่ยวกับปัญหาการเปลี่ยนโรงไฟฟ้าพลังน้ำโดยสมบูรณ์ขึ้นอยู่กับสภาพท้องถิ่นด้วยเครื่องยนต์ความร้อนสากล วัตต์เริ่มต้นด้วยงานส่วนตัว - เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ Newcomen ที่เกี่ยวข้องกับงานที่ได้รับมอบหมายให้เป็นช่างที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ (สกอตแลนด์) เพื่อซ่อมแซมแบบจำลองของโรงงานไอน้ำแบบแยกน้ำ

เครื่องยนต์ของ Watt ได้รับความสำเร็จทางอุตสาหกรรมขั้นสุดท้ายในปี พ.ศ. 2327 ในเครื่องยนต์ไอน้ำของวัตต์ กระบอกสูบสองกระบอกถูกแทนที่ด้วยอันที่ปิดสนิท ไอน้ำทำปฏิกิริยาสลับกันที่ทั้งสองด้านของลูกสูบ โดยดันไปในทิศทางหนึ่งก่อนจากนั้นไปอีกทางหนึ่ง ในเครื่องที่ออกฤทธิ์สองทางนั้น ไอน้ำเสียไม่ได้ถูกควบแน่นในกระบอกสูบ แต่ในถังแยกจากมัน - คอนเดนเซอร์ ความคงตัวของความเร็วมู่เล่ถูกรักษาโดยตัวควบคุมความเร็วแบบแรงเหวี่ยง

ข้อเสียเปรียบหลักของเครื่องยนต์ไอน้ำแรกคือต่ำไม่เกิน 9% ประสิทธิภาพ

ความเชี่ยวชาญของโรงไฟฟ้าไอน้ำและการพัฒนาต่อไป

เครื่องยนต์ไอน้ำ

การขยายขอบเขตของเครื่องจักรไอน้ำต้องการความเก่งกาจที่กว้างขึ้น ความเชี่ยวชาญของโรงไฟฟ้าพลังความร้อนเริ่มต้นขึ้น การติดตั้งระบบยกน้ำและไอน้ำของเหมืองยังคงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง การพัฒนาการผลิตทางโลหะวิทยาได้กระตุ้นการปรับปรุงเครื่องเป่าลม เครื่องเป่าลมแบบแรงเหวี่ยงพร้อมเครื่องยนต์ไอน้ำความเร็วสูงปรากฏขึ้น โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแบบโรลลิ่งสและค้อนไอน้ำเริ่มใช้ในโลหะวิทยา พบวิธีแก้ปัญหาใหม่ในปี 1840 โดย J. Nesmith ซึ่งรวมเครื่องจักรไอน้ำกับค้อน

ทิศทางที่เป็นอิสระถูกสร้างขึ้นโดยตู้รถไฟ - โรงไฟฟ้าพลังไอน้ำแบบเคลื่อนที่ซึ่งมีประวัติเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2308 เมื่อผู้สร้างชาวอังกฤษ J. Smeaton พัฒนาหน่วยเคลื่อนที่ อย่างไรก็ตาม ตู้ระเนระนาดได้รับการแจกจ่ายที่เห็นได้ชัดเจนตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 เท่านั้น

หลังปี ค.ศ. 1800 เมื่อระยะเวลาสิบปีของสิทธิพิเศษของวัตและโบลตันซึ่งนำทุนมหาศาลมาสู่พันธมิตรสิ้นสุดลง นักประดิษฐ์คนอื่น ๆ ในที่สุดก็ได้รับอิสระ เกือบจะในทันที วิธีการแบบก้าวหน้าที่ไม่ได้ถูกใช้โดย Watt ถูกนำไปใช้: แรงดันสูงและการขยายตัวสองเท่า การปฏิเสธคานทรงตัวและการใช้การขยายไอน้ำหลายครั้งในหลายกระบอกสูบนำไปสู่การสร้างรูปแบบโครงสร้างใหม่ของเครื่องยนต์ไอน้ำ เครื่องยนต์แบบขยายคู่เริ่มเป็นรูปเป็นร่างในรูปแบบของสองกระบอกสูบ: แรงดันสูงและแรงดันต่ำ ไม่ว่าจะเป็นเครื่องจักรผสมที่มีมุมลิ่มระหว่างข้อเหวี่ยง 90 ° หรือเป็นเครื่องจักรตีคู่ซึ่งลูกสูบทั้งสองติดตั้งอยู่บนแกนทั่วไปและ ทำงานบนข้อเหวี่ยงเดียว

สิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ไอน้ำคือการใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งตั้งแต่กลางศตวรรษที่ 19 ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส G.A. ชี้ให้เห็นถึงผลกระทบดังกล่าว เกิร์น. การเปลี่ยนไปใช้ไอน้ำร้อนยวดยิ่งในกระบอกสูบของเครื่องยนต์ไอน้ำต้องใช้เวลานานในการออกแบบหลอดทรงกระบอกและกลไกการจ่ายวาล์ว การพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อให้ได้น้ำมันหล่อลื่นแร่ที่สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง และการออกแบบชนิดใหม่ ของซีลโดยเฉพาะกับบรรจุภัณฑ์ที่เป็นโลหะ เพื่อค่อยๆ เคลื่อนจากไอน้ำอิ่มตัวไปเป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่งที่อุณหภูมิ 200 - 300 องศาเซลเซียส

ขั้นตอนสำคัญขั้นสุดท้ายในการพัฒนาเครื่องยนต์ลูกสูบไอน้ำคือการประดิษฐ์เครื่องยนต์ไอน้ำแบบใช้ครั้งเดียว ซึ่งทำโดยศาสตราจารย์ชาวเยอรมัน Stumpf ในปี 1908

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 เครื่องยนต์ลูกสูบไอน้ำทุกรูปแบบถูกสร้างขึ้นโดยพื้นฐาน

ทิศทางใหม่ในการพัฒนาเครื่องยนต์ไอน้ำเกิดขึ้นเมื่อมันถูกใช้เป็นเครื่องยนต์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่โรงไฟฟ้าตั้งแต่ยุค 80 - 90 ของศตวรรษที่ 19

ความต้องการความเร็วสูง ความสม่ำเสมอของการเคลื่อนที่แบบหมุนสูง และกำลังที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องถูกกำหนดให้กับเครื่องยนต์หลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ความสามารถทางเทคนิคของเครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบ - เครื่องยนต์ไอน้ำ - ซึ่งเป็นเครื่องยนต์สากลของอุตสาหกรรมและการขนส่งตลอดศตวรรษที่ 19 ไม่ตรงกับความต้องการที่เกิดขึ้นในปลายศตวรรษที่ 19 เกี่ยวกับการสร้างพลังงานอีกต่อไป พืช. พวกเขาจะพึงพอใจหลังจากสร้างเครื่องยนต์ความร้อนใหม่ - กังหันไอน้ำเท่านั้น

หม้อไอน้ำ

หม้อไอน้ำเครื่องแรกใช้ไอน้ำแรงดันบรรยากาศ ต้นแบบของหม้อไอน้ำคือการออกแบบหม้อไอน้ำสำหรับย่อยอาหาร ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า "หม้อไอน้ำ" ที่ดำรงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

การเติบโตของพลังของเครื่องยนต์ไอน้ำก่อให้เกิดแนวโน้มที่ยังคงมีอยู่ในการสร้างหม้อไอน้ำ: การเพิ่มขึ้นของ

ความจุไอน้ำ - ปริมาณไอน้ำที่ผลิตโดยหม้อไอน้ำต่อชั่วโมง

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ มีการติดตั้งหม้อไอน้ำสองหรือสามตัวเพื่อจ่ายกำลังให้กับกระบอกสูบหนึ่งกระบอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปี พ.ศ. 2321 ตามโครงการของวิศวกรชาวอังกฤษ D. Smeaton ได้มีการสร้างโรงงานหม้อไอน้ำสามแห่งเพื่อสูบน้ำจากท่าเทียบเรือ Kronstadt

อย่างไรก็ตาม หากการเติบโตของหน่วยกำลังของโรงไฟฟ้าพลังไอน้ำจำเป็นต้องเพิ่มกำลังการผลิตไอน้ำของหน่วยหม้อไอน้ำ ดังนั้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ แรงดันไอน้ำก็จำเป็นต้องเพิ่มขึ้น ซึ่งจำเป็นต้องใช้หม้อไอน้ำที่ทนทานมากขึ้น ดังนั้นจึงเกิดแนวโน้มที่สองและยังคงใช้งานในการก่อสร้างหม้อไอน้ำ: ความดันเพิ่มขึ้น เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 19 ความดันในหม้อไอน้ำถึง 13-15 บรรยากาศ

ความต้องการเพิ่มแรงดันนั้นตรงกันข้ามกับความต้องการเพิ่มความจุไอน้ำของหม้อไอน้ำ ลูกบอลคือรูปทรงทางเรขาคณิตที่ดีที่สุดของภาชนะที่สามารถทนต่อแรงดันภายในสูง ให้พื้นผิวขั้นต่ำสำหรับปริมาตรที่กำหนด และต้องใช้พื้นผิวขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มการผลิตไอน้ำ ที่ยอมรับได้มากที่สุดคือการใช้ทรงกระบอก ซึ่งเป็นรูปทรงเรขาคณิตที่ติดตามลูกบอลในแง่ของความแข็งแกร่ง กระบอกสูบช่วยให้คุณเพิ่มพื้นผิวได้ตามต้องการโดยการเพิ่มความยาว ในปี ค.ศ. 1801 O. Ehns ในสหรัฐอเมริกาได้สร้างหม้อต้มน้ำทรงกระบอกที่มีเตาหลอมภายในทรงกระบอกซึ่งมีแรงดันสูงมากในขณะนั้น ประมาณ 10 บรรยากาศ ในปี 1824 เซนต์. Litvinov ใน Barnaul ได้พัฒนาโครงการโรงไฟฟ้าไอน้ำแบบเดิมที่มีหน่วยหม้อไอน้ำแบบผ่านครั้งเดียวซึ่งประกอบด้วยท่อครีบ

เพื่อเพิ่มแรงดันหม้อไอน้ำและไอน้ำออก จำเป็นต้องลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบ (ความแข็งแรง) และเพิ่มความยาว (ผลผลิต): หม้อไอน้ำกลายเป็นท่อ มีสองวิธีในการบดหน่วยหม้อไอน้ำ: เส้นทางก๊าซของหม้อไอน้ำหรือพื้นที่น้ำถูกบดขยี้ ดังนั้นจึงมีการกำหนดหม้อไอน้ำสองประเภท: ท่อไฟและท่อน้ำ

ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 19 ได้มีการพัฒนาเครื่องกำเนิดไอน้ำที่มีความน่าเชื่อถือเพียงพอ ซึ่งทำให้สามารถผลิตไอน้ำได้มากถึงหลายร้อยตันต่อชั่วโมง หม้อต้มไอน้ำเป็นท่อเหล็กผนังบางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กผสมกัน ท่อเหล่านี้มีความหนาของผนัง 3-4 มม. สามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงมาก ประสิทธิภาพสูงเกิดจากความยาวรวมของท่อ ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 หม้อต้มไอน้ำแบบสร้างสรรค์ได้พัฒนาขึ้นโดยมีมัดท่อตรงที่เอียงเล็กน้อยม้วนเข้าผนังเรียบของสองห้อง ซึ่งเรียกว่าหม้อต้มน้ำแบบท่อน้ำ ในตอนท้ายของศตวรรษที่ 19 หม้อต้มน้ำแบบท่อแนวตั้งปรากฏขึ้นโดยมีรูปแบบของดรัมทรงกระบอกสองถังเชื่อมต่อกันด้วยมัดท่อแนวตั้ง หม้อไอน้ำเหล่านี้พร้อมดรัมสามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงขึ้นได้

ในปี 1896 ที่งาน All-Russian Fair ใน Nizhny Novgorod ได้มีการสาธิตหม้อไอน้ำของ V.G. Shukhov หม้อต้มน้ำแบบพับได้ดั้งเดิมของ Shukhov สามารถเคลื่อนย้ายได้ มีต้นทุนต่ำและใช้โลหะต่ำ Shukhov เป็นคนแรกที่เสนอหน้าจอเตาหลอมซึ่งใช้ในยุคของเรา t£L ##0#lfo 9-1* #5^^^

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 หม้อต้มไอน้ำแบบท่อน้ำทำให้ได้พื้นผิวที่ให้ความร้อนมากกว่า 500 ม. และให้ผลผลิตไอน้ำมากกว่า 20 ตันต่อชั่วโมง ซึ่งเพิ่มขึ้น 10 เท่าในช่วงกลางศตวรรษที่ 20

อุตสาหกรรมอังกฤษต้องการเชื้อเพลิงจำนวนมาก และป่าไม้ก็มีขนาดเล็กลง ในการนี้การสกัดถ่านหินมีความเกี่ยวข้องอย่างยิ่ง
ปัญหาหลักของการทำเหมืองคือ น้ำ ทำให้เหมืองท่วมเร็วกว่าเวลาสูบน้ำออก พวกเขาต้องละทิ้งทุ่นระเบิดที่พัฒนาแล้วและมองหาเหมืองใหม่
ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงจำเป็นต้องมีกลไกในการสูบน้ำอย่างเร่งด่วน ดังนั้นเครื่องยนต์ไอน้ำเครื่องแรกจึงกลายเป็นกลไกดังกล่าว

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำคือการสร้าง (in 1690) เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบซึ่งทำงานอย่างมีประโยชน์โดยการให้ความร้อนและไอน้ำควบแน่น

เกิดที่เมืองบลัวของฝรั่งเศสในปี ค.ศ. 1647 ที่มหาวิทยาลัยอองเชร์ เขาเรียนแพทย์และได้รับปริญญาเอกแต่ไม่ได้เป็นหมอ ในหลาย ๆ ด้านชะตากรรมของเขาถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยการพบกับนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ H. Huygens ซึ่ง Papen เริ่มศึกษาฟิสิกส์และกลศาสตร์ภายใต้อิทธิพลของเขา ในปี ค.ศ. 1688 เขาได้ตีพิมพ์คำอธิบาย (ด้วยการเพิ่มเติมเชิงสร้างสรรค์) ของโครงการเครื่องยนต์ผงในรูปแบบของกระบอกสูบที่มีลูกสูบซึ่ง Huygens นำเสนอต่อ Paris Academy of Sciences
Papin ยังเสนอการออกแบบปั๊มแรงเหวี่ยง ออกแบบเตาหลอมแก้ว รถบรรทุกไอน้ำ และเรือดำน้ำ คิดค้นหม้อความดันและเครื่องจักรหลายเครื่องสำหรับยกน้ำ

หม้ออัดแรงดันเครื่องแรกของโลก:

ในปี ค.ศ. 1685 ปาแปงถูกบังคับให้หนีจากฝรั่งเศส (เนื่องจากการกดขี่ข่มเหงของชาวอูเกอโนต์) ไปยังเยอรมนีและยังคงทำงานบนเครื่องจักรของเขาที่นั่น
ในปี ค.ศ. 1704 ที่โรงงาน Veckerhagen เขาได้หล่อกระบอกสูบแรกของโลกสำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำ และในปีเดียวกันนั้นก็ได้สร้างเรือที่ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำ

"เครื่องจักร" เครื่องแรกของ Denis Papin (ค.ศ. 1690)

น้ำในกระบอกสูบเมื่อถูกความร้อนจะกลายเป็นไอน้ำและขยับลูกสูบขึ้น และเมื่อเย็นลง (ไอน้ำที่ควบแน่น) จะเกิดสุญญากาศและ บรรยากาศแรงดันดันลูกสูบลง

เพื่อให้เครื่องจักรทำงานได้ จำเป็นต้องจัดการก้านวาล์วและตัวหยุด ย้ายแหล่งกำเนิดเปลวไฟ และทำให้กระบอกสูบเย็นลงด้วยน้ำ

ในปี ค.ศ. 1705 Papin ได้พัฒนาเครื่องจักรไอน้ำเครื่องที่สอง

เมื่อเปิดก๊อก (D) ไอน้ำจากหม้อไอน้ำ (ด้านขวา) จะพุ่งเข้าไปในถังกลางและโดยใช้ลูกสูบบังคับให้น้ำเข้าไปในถังด้านซ้าย หลังจากนั้นวาล์ว (D) ถูกปิด วาล์ว (G) และ (L) ถูกเปิด น้ำถูกเติมลงในกรวยและภาชนะตรงกลางถูกเติมด้วยส่วนใหม่ วาล์ว (G) และ (L) ถูกเติม ปิดและวนซ้ำ จึงสามารถยกน้ำขึ้นสูงได้

ในปี ค.ศ. 1707 ปาแปงมาที่ลอนดอนเพื่อขอรับสิทธิบัตรสำหรับงาน 1690 ของเขา งานนี้ไม่เป็นที่รู้จัก เนื่องจากในเวลานั้นเครื่องจักรของ Thomas Savery และ Thomas Newcomen ได้ปรากฏตัวขึ้นแล้ว (ดูด้านล่าง)

ในปี ค.ศ. 1712 เดนิส ปาแปงเสียชีวิตอย่างยากไร้และถูกฝังในหลุมศพที่ไม่มีเครื่องหมาย

เครื่องยนต์ไอน้ำรุ่นแรกเป็นเครื่องสูบน้ำนิ่งขนาดใหญ่สำหรับสูบน้ำ เนื่องจากจำเป็นต้องสูบน้ำออกจากเหมืองและเหมืองถ่านหิน ยิ่งเหมืองลึกเท่าไหร่ ก็ยิ่งสูบน้ำที่เหลือได้ยากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ เหมืองที่ยังไม่ได้ดำเนินการจึงต้องถูกทิ้งและย้ายไปที่ใหม่

ในปี ค.ศ. 1699วิศวกรชาวอังกฤษได้รับสิทธิบัตรการประดิษฐ์ "รถดับเพลิง" ที่ออกแบบมาเพื่อสูบน้ำจากเหมือง
เครื่องของ Severi เป็นเครื่องสูบไอน้ำ ไม่ใช่เครื่องยนต์ ไม่มีกระบอกสูบที่มีลูกสูบ

จุดเด่นหลักในเครื่องของ Severi คือไอน้ำถูกสร้างขึ้นใน แยกหม้อน้ำ.

อ้างอิง

รถ Thomas Savery

เมื่อเปิดก๊อก 5 ไอน้ำจากหม้อไอน้ำ 2 ถูกจ่ายไปยังภาชนะ 1 ขับน้ำจากที่นั่นผ่านท่อ 6 ในเวลาเดียวกันวาล์ว 10 ก็เปิดและวาล์ว 11 ก็ปิด ในตอนท้ายของการฉีด วาล์ว 5 ถูกปิด และน้ำเย็นถูกส่งไปยังถัง 1 ผ่านวาล์ว 9 ไอในภาชนะ 1 เย็นลง ควบแน่น และความดันลดลง ดูดน้ำเข้าไปในท่อ 12 วาล์ว 11 เปิดและวาล์ว 10 ปิด

ปั๊มของ Severi มีกำลังน้อย ใช้เชื้อเพลิงมาก และทำงานเป็นช่วงๆ ด้วยเหตุผลเหล่านี้ เครื่องจักรของ Severi จึงไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายและถูกแทนที่ด้วย "เครื่องยนต์ไอน้ำแบบลูกสูบ"

ในปี ค.ศ. 1705รวมแนวคิดของ Severi (หม้อไอน้ำแบบลอยตัว) และ Papin (กระบอกสูบที่มีลูกสูบ) เข้าด้วยกัน ปั๊มไอน้ำแบบลูกสูบเพื่อทำงานในเหมือง
การทดลองปรับปรุงเครื่องกินเวลาประมาณสิบปี จนกระทั่งเริ่มทำงานได้อย่างถูกต้อง

เกี่ยวกับ Thomas Newcomen

เกิด 28 กุมภาพันธ์ 1663 ที่ดาร์ทเมาท์ ช่างตีเหล็กตามอาชีพ ในปี 1705 ร่วมกับคนจรจัด J. Cowley เขาสร้างปั๊มไอน้ำ เครื่องจักรไอน้ำบรรยากาศนี้ ซึ่งค่อนข้างมีประสิทธิภาพในสมัยนั้น ถูกใช้สูบน้ำในเหมืองและแพร่หลายในศตวรรษที่ 18 ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ถูกใช้โดยปั๊มคอนกรีตในสถานที่ก่อสร้าง
Newcomen ไม่สามารถขอรับสิทธิบัตรได้ เนื่องจากลิฟต์ไอน้ำได้รับการจดสิทธิบัตรในปี 1699 โดย T. Severi เครื่องยนต์ไอน้ำของ Newcomen ไม่ใช่เครื่องยนต์อเนกประสงค์และทำงานเป็นเครื่องสูบน้ำเท่านั้น ความพยายามของ Newcomen ในการใช้ลูกสูบหมุนเพื่อหมุนวงล้อบนเรือไม่ประสบความสำเร็จ

เขาเสียชีวิตเมื่อวันที่ 7 สิงหาคม 2272 ในลอนดอน ชื่อของนิวโคเมนคือ "สมาคมประวัติศาสตร์เทคโนโลยีแห่งอังกฤษ"

รถของ Thomas Newcomen

ขั้นแรก ไอน้ำยกลูกสูบขึ้น จากนั้นจึงฉีดน้ำเย็นเล็กน้อยเข้าไปในกระบอกสูบ ไอน้ำควบแน่น (ทำให้เกิดสุญญากาศในกระบอกสูบ) และลูกสูบตกอยู่ภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศ

ต่างจาก "กระบอกสูบ Papin" (ซึ่งกระบอกสูบทำหน้าที่เป็นหม้อต้มน้ำ) ในเครื่องของ Newcomen กระบอกสูบถูกแยกออกจากหม้อไอน้ำ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะบรรลุผลงานที่สม่ำเสมอไม่มากก็น้อย
ในรุ่นแรกของเครื่อง วาล์วถูกควบคุมด้วยตนเอง แต่ต่อมา Newcomen ได้คิดค้นกลไกที่จะเปิดและปิดก๊อกที่เกี่ยวข้องโดยอัตโนมัติในเวลาที่เหมาะสม

รูปภาพ

เกี่ยวกับกระบอกสูบ

กระบอกสูบแรกของเครื่องจักร Newcomen ทำจากทองแดง ท่อทำด้วยตะกั่ว และตัวโยกทำจากไม้ ชิ้นส่วนขนาดเล็กทำจากเหล็กอ่อน เครื่องต่อมาของ Newcomen หลังปี 1718 มีกระบอกสูบเหล็กหล่อ
กระบอกสูบถูกผลิตขึ้นที่โรงหล่อของ Abraham Derby ใน Colbrookdale ดาร์บี้ปรับปรุงเทคนิคการหล่อและทำให้ได้กระบอกสูบที่มีคุณภาพค่อนข้างดี เพื่อให้ได้พื้นผิวที่เรียบและสม่ำเสมอของผนังกระบอกสูบมากหรือน้อย เครื่องจักรจึงถูกใช้เจาะปากกระบอกปืน

บางอย่างเช่นนี้:

ด้วยการดัดแปลงบางอย่าง เครื่องจักรของ Newcomen ยังคงเป็นเครื่องจักรเพียงเครื่องเดียวที่เหมาะสำหรับใช้ในอุตสาหกรรมเป็นเวลา 50 ปี

ในปี ค.ศ. 1720อธิบายเครื่องยนต์ไอน้ำสองสูบ สิ่งประดิษฐ์นี้ตีพิมพ์ในผลงานหลักของเขา "Theatri Machinarum Hydraulicarum" ต้นฉบับนี้เป็นการวิเคราะห์เชิงระบบครั้งแรกของวิศวกรรมเครื่องกล

เครื่องที่เสนอโดย Jacob Leopold

สันนิษฐานว่าลูกสูบที่ทำจากตะกั่วจะถูกยกขึ้นโดยแรงดันไอน้ำและลดลงด้วยน้ำหนักของตัวเอง แนวคิดของปั้นจั่น (ระหว่างกระบอกสูบ) เป็นเรื่องน่าสงสัย ด้วยความช่วยเหลือของมัน ไอน้ำถูกนำเข้าสู่กระบอกสูบหนึ่งและปล่อยออกจากที่อื่นพร้อมกัน
เจคอบไม่ได้สร้างรถคันนี้ เขาแค่ออกแบบมัน

ในปี พ.ศ. 2309นักประดิษฐ์ชาวรัสเซียซึ่งทำงานเป็นช่างเครื่องที่เหมืองอัลไตและโรงงานโลหะวิทยา ได้สร้างเครื่องจักรไอน้ำสองสูบขึ้นเครื่องแรกในรัสเซียและเป็นเครื่องแรกในโลก
Polzunov อัพเกรดเครื่องจักรของ Newcomen (เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานต่อเนื่อง เขาใช้กระบอกสูบสองกระบอกแทนหนึ่งกระบอก) และเสนอให้ใช้มันเพื่อทำให้เครื่องสูบลมของเตาหลอมมีการเคลื่อนที่

ความช่วยเหลือที่น่าเศร้า

ในรัสเซียในขณะนั้นแทบไม่ได้ใช้งานเครื่องจักรไอน้ำและ Polzunov ได้รับข้อมูลทั้งหมดจากหนังสือ "A Detailed Instruction to Mining" (1760) ที่เขียนโดย I.A. Schlatter ซึ่งอธิบายเครื่องยนต์ไอน้ำ Newcomen

โครงการนี้ถูกรายงานไปยังจักรพรรดินีแคทเธอรีนที่ 2 เธออนุมัติเขาสั่งให้ I.I. Polzunov ได้รับการเลื่อนตำแหน่งเป็น "ช่างที่มียศและยศกัปตันวิศวกร" และได้รับรางวัลเป็น 400 รูเบิล ...
Polzunov เสนอให้สร้างเครื่องจักรขนาดเล็กในตอนแรก ซึ่งจะสามารถระบุและกำจัดข้อบกพร่องทั้งหมดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการประดิษฐ์ใหม่ เจ้าหน้าที่โรงงานไม่เห็นด้วยกับเรื่องนี้และตัดสินใจสร้างเครื่องจักรขนาดใหญ่ทันที ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2307 Polzunov เริ่มก่อสร้าง
ในฤดูใบไม้ผลิปี 2309 การก่อสร้างส่วนใหญ่แล้วเสร็จและทำการทดสอบ
แต่เมื่อวันที่ 27 พฤษภาคม Polzunov เสียชีวิตจากการบริโภค
นักเรียนของเขา Levzin และ Chernitsyn คนเดียวเริ่มการทดสอบเครื่องยนต์ไอน้ำครั้งสุดท้าย ใน "บันทึกประจำวัน" ลงวันที่ 4 กรกฎาคม มีการบันทึกว่า "การทำงานของเครื่องยนต์ถูกต้อง" และในวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2309 การติดตั้งทั้งหมด เครื่องยนต์ไอน้ำและโบลเวอร์อันทรงพลังก็ถูกนำไปใช้งาน ในเวลาเพียงสามเดือนของการทำงาน เครื่องจักรของ Polzunov ไม่เพียงแต่พิสูจน์ต้นทุนทั้งหมดของการก่อสร้างในจำนวน 7233 rubles 55 kopecks แต่ยังให้กำไรสุทธิ 12640 rubles 28 kopecks อย่างไรก็ตาม เมื่อวันที่ 10 พฤศจิกายน พ.ศ. 2309 หลังจากที่หม้อไอน้ำถูกไฟไหม้ที่เครื่อง เครื่องก็หยุดนิ่งเป็นเวลา 15 ปี 5 เดือน 10 วัน ในปี ค.ศ. 1782 รถถูกรื้อถอน

(สารานุกรมของดินแดนอัลไต Barnaul. 1996. Vol. 2. S. 281-282; Barnaul. Chronicle of the city. Barnaul. 1994. ตอนที่ 1. หน้า 30)

รถของ Polzunov

หลักการทำงานคล้ายกับเครื่อง Newcomen
น้ำถูกฉีดเข้าไปในกระบอกสูบอันใดอันหนึ่งที่เต็มไปด้วยไอน้ำ ไอน้ำควบแน่นและเกิดสุญญากาศขึ้นในกระบอกสูบ ภายใต้การกระทำของความดันบรรยากาศ ลูกสูบก็ลงไป ในขณะเดียวกัน ไอน้ำก็เข้าไปในอีกกระบอกสูบหนึ่งและเพิ่มขึ้น

การจ่ายน้ำและไอน้ำไปยังกระบอกสูบเป็นแบบอัตโนมัติทั้งหมด

รุ่นของเครื่องจักรไอน้ำ I.I. Polzunov สร้างขึ้นตามภาพวาดต้นฉบับในปี 1820
พิพิธภัณฑ์ประจำภูมิภาค Barnaul

ในปี ค.ศ. 1765 ถึงเจมส์ วัตต์ทำงานเป็นช่างเครื่องที่มหาวิทยาลัยกลาสโกว์ ได้รับมอบหมายให้ซ่อมแซมแบบจำลองเครื่องจักรของนิวโคเมน ไม่มีใครรู้ว่าใครเป็นคนทำ แต่เธออยู่ที่มหาวิทยาลัยมาหลายปีแล้ว
ศาสตราจารย์จอห์น แอนเดอร์สันแนะนำว่าวัตต์ควรดูว่าจะทำอะไรได้บ้างเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่อยากรู้อยากเห็นแต่ไม่แน่นอนนี้
วัตต์ไม่เพียงแต่ซ่อมแซมแต่ยังปรับปรุงรถอีกด้วย เขาเพิ่มภาชนะแยกต่างหากสำหรับระบายความร้อนไอน้ำและเรียกว่าคอนเดนเซอร์

Newcomen รุ่นเครื่องยนต์ไอน้ำ

แบบจำลองนี้ติดตั้งกระบอกสูบ (เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ซม.) โดยมีระยะชักการทำงาน 15 ซม. วัตต์ทำการทดลองหลายชุด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เขาเปลี่ยนกระบอกสูบโลหะด้วยกระบอกไม้ หล่อลื่นด้วยน้ำมันลินสีดแล้วตากในเตาอบ ลดปริมาณน้ำที่เพิ่มขึ้นในรอบเดียวและแบบจำลองทำงาน
ในระหว่างการทดลอง Watt เชื่อมั่นในความไร้ประสิทธิภาพของเครื่อง
ในแต่ละรอบใหม่ พลังงานไอน้ำส่วนหนึ่งถูกใช้ไปในการทำความร้อนกระบอกสูบ ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงหลังจากฉีดน้ำเพื่อทำให้ไอน้ำเย็นลง
หลังจากการทดลองหลายครั้ง Watt ได้ข้อสรุป:
“... เพื่อที่จะสร้างเครื่องยนต์ไอน้ำที่สมบูรณ์แบบ กระบอกสูบจะต้องร้อนอยู่เสมอ เช่นเดียวกับไอน้ำที่เข้ามา แต่ในทางกลับกัน การควบแน่นของไอน้ำเพื่อสร้างสุญญากาศต้องเกิดขึ้นที่อุณหภูมิไม่สูงกว่า 30 องศา Réaumur ” (38 องศาเซลเซียส) ...

โมเดลเครื่อง Newcomen ที่วัตต์ทดลองด้วย

มันเริ่มต้นอย่างไร...

เป็นครั้งแรกที่วัตต์เริ่มสนใจไอน้ำในปี ค.ศ. 1759 ซึ่งได้รับการอำนวยความสะดวกโดยเพื่อนของเขา Robison ซึ่งจากนั้นก็วิ่งไปรอบๆ ด้วยแนวคิดที่ว่า "ใช้พลังของเครื่องจักรไอน้ำเพื่อทำให้เกวียนเคลื่อนที่"
ในปีเดียวกันนั้น Robison ไปต่อสู้ในอเมริกาเหนือ และ Watt ก็รู้สึกท่วมท้นหากไม่มีมัน
อีกสองปีต่อมา Watt กลับมาสู่แนวคิดเรื่องเครื่องยนต์ไอน้ำ

"ประมาณปี พ.ศ. 2304-2505" วัตต์เขียน "ฉันได้ทำการทดลองเกี่ยวกับพลังไอน้ำในหม้อ Papen และทำบางอย่างเช่นเครื่องจักรไอน้ำโดยยึดเข็มฉีดยาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1/8 นิ้วพร้อมลูกสูบที่แข็งแรง , ติดตั้งไอน้ำวาล์วทางเข้าจากหม้อไอน้ำรวมทั้งปล่อยออกจากหลอดฉีดยาสู่อากาศ เมื่อก๊อกถูกเปิดจากหม้อไอน้ำไปยังกระบอกสูบ ไอน้ำที่เข้าสู่กระบอกสูบและกระทำกับลูกสูบ ได้ยกภาระที่สำคัญ (15 ปอนด์) ซึ่งลูกสูบถูกโหลด เมื่อน้ำหนักบรรทุกสูงขึ้นตามที่ต้องการ การสื่อสารกับหม้อไอน้ำก็ถูกปิด และวาล์วก็ถูกเปิดออกเพื่อปล่อยไอน้ำออกสู่บรรยากาศ ไอน้ำออกมาและน้ำหนักก็ลดลง การดำเนินการนี้ซ้ำหลายครั้ง และแม้ว่าในอุปกรณ์นี้ ก๊อกจะถูกหมุนด้วยมือ อย่างไรก็ตาม ไม่ยากที่จะสร้างอุปกรณ์ให้เปิดโดยอัตโนมัติ

เอ - กระบอก; B - ลูกสูบ; C - คันเบ็ดพร้อมตะขอสำหรับแขวนของ; D - กระบอกสูบด้านนอก (ปลอก); E และ G - ช่องไอน้ำ; F - ท่อเชื่อมต่อกระบอกสูบกับคอนเดนเซอร์ K - ตัวเก็บประจุ; P - ปั๊ม; R - ถัง; V - วาล์วสำหรับระบายอากาศที่ถูกแทนที่ด้วยไอน้ำ K, P, R - เติมน้ำ ไอน้ำเข้าสู่ช่อง G เข้าสู่ช่องว่างระหว่าง A และ D และผ่าน E เข้าสู่กระบอกสูบ A เมื่อลูกสูบสูงขึ้นเล็กน้อยในกระบอกสูบปั๊ม P (ลูกสูบไม่แสดงในรูป) ระดับน้ำ K หยดและไอน้ำจาก A ผ่าน เป็น K แล้วตกตะกอน ใน A จะได้สุญญากาศและไอน้ำที่อยู่ระหว่าง A และ D กดลูกสูบ B แล้วยกขึ้นพร้อมกับโหลดที่ห้อยลงมา

แนวคิดพื้นฐานที่ทำให้เครื่องของ Watt แตกต่างจากเครื่องของ Newcomen คือห้องควบแน่นที่มีฉนวนหุ้ม (การทำให้ไอเย็นลง)

ภาพที่มองเห็น:

ในเครื่องของ Watt คอนเดนเซอร์ "C" ถูกแยกออกจากกระบอกสูบทำงาน "P" ไม่จำเป็นต้องให้ความร้อนและระบายความร้อนตลอดเวลา ซึ่งทำให้สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้เล็กน้อย

ในปี พ.ศ. 2312-2513 ที่เหมืองของคนงานเหมือง John Roebuck (Roebuck สนใจเครื่องยนต์ไอน้ำและให้เงินสนับสนุน Watt มาระยะหนึ่ง) ได้มีการสร้างเครื่องจักรของ Watt รุ่นใหญ่ขึ้น ซึ่งเขาได้รับสิทธิบัตรครั้งแรกในปี พ.ศ. 2312

สาระสำคัญของสิทธิบัตร

วัตต์นิยามสิ่งประดิษฐ์ของเขาว่า "วิธีการใหม่ในการลดการใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงในรถดับเพลิง"
สิทธิบัตร (ฉบับที่ 013) ระบุจำนวนทางเทคนิคใหม่ ตำแหน่งที่วัตต์ใช้ในเครื่องยนต์ของเขา:
1) รักษาอุณหภูมิของผนังกระบอกสูบให้เท่ากับอุณหภูมิของไอน้ำที่ไหลเข้ามาเนื่องจากฉนวนกันความร้อน, เสื้ออบไอน้ำ
และขาดการติดต่อกับร่างกายที่เย็น
2) การควบแน่นของไอน้ำในภาชนะที่แยกจากกัน - คอนเดนเซอร์ อุณหภูมิที่ต้องรักษาไว้ที่ระดับแวดล้อม
3) การกำจัดอากาศและสิ่งที่ไม่สามารถควบแน่นอื่น ๆ ออกจากคอนเดนเซอร์โดยใช้ปั๊ม
4) การใช้แรงดันไอน้ำมากเกินไป ในกรณีที่ไม่มีน้ำสำหรับการควบแน่นของไอน้ำ ให้ใช้แรงดันส่วนเกินพร้อมไอเสียออกสู่ชั้นบรรยากาศเท่านั้น
5) การใช้เครื่องจักร "โรตารี" กับลูกสูบหมุนรอบทิศทาง
6) การทำงานที่มีการควบแน่นบางส่วน (เช่น กับสุญญากาศที่ลดลง) วรรคเดียวกันของสิทธิบัตรอธิบายถึงการออกแบบซีลลูกสูบและชิ้นส่วนแต่ละส่วน ที่แรงดันไอน้ำ 1 atm ที่ใช้ในขณะนั้น การนำคอนเดนเซอร์แยกออกมาและสูบลมออกจากคอนเดนเซอร์หมายความว่ามีความเป็นไปได้อย่างแท้จริงที่จะลดการใช้ไอน้ำและเชื้อเพลิงลงมากกว่าครึ่งหนึ่ง

หลังจากนั้นไม่นาน Roebuck ก็ล้มละลายและนักอุตสาหกรรมชาวอังกฤษ Matthew Bolton กลายเป็นหุ้นส่วนใหม่ของ Watt
หลังจากการชำระบัญชีของข้อตกลงของ Watt กับ Roebuck รถที่สร้างขึ้นก็ถูกรื้อถอนและส่งไปยังโรงงาน Bolton ในโซโห ในเรื่องนี้ Watt ได้ทดสอบการปรับปรุงและสิ่งประดิษฐ์เกือบทั้งหมดของเขามาเป็นเวลานาน

เกี่ยวกับ แมทธิว โบลตัน

หาก Roebuck เห็นว่าเครื่องจักรของ Watt เป็นหลักเป็นเครื่องสูบน้ำที่ได้รับการปรับปรุงซึ่งควรจะช่วยเหมืองของเขาจากน้ำท่วม โบลตันก็เห็นสิ่งประดิษฐ์ของ Watt ว่าเป็นเครื่องยนต์ชนิดใหม่ที่ควรจะมาแทนที่กังหันน้ำ
โบลตันเองก็พยายามปรับปรุงรถของ Newcomen เพื่อลดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง เขาสร้างแบบจำลองที่สร้างความพึงพอใจให้เพื่อนและผู้อุปถัมภ์ระดับสูงในลอนดอนจำนวนมาก โบลตันติดต่อกับนักวิทยาศาสตร์และนักการทูตชาวอเมริกัน เบนจามิน แฟรงคลิน เกี่ยวกับวิธีที่ดีที่สุดที่จะฉีดน้ำหล่อเย็นเข้าไปในกระบอกสูบ เกี่ยวกับระบบวาล์วที่ดีที่สุด แฟรงคลินไม่สามารถแนะนำสิ่งใดที่สมเหตุสมผลได้ในพื้นที่นี้ แต่ดึงความสนใจไปยังอีกวิธีหนึ่งเพื่อให้เกิดการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิง การเผาไหม้และกำจัดควันได้ดีขึ้น
โบลตันฝันถึงการผูกขาดโลกในการผลิตรถยนต์ใหม่ “ความคิดของฉันคือ” โบลตันเขียนถึงวัตต์ “เพื่อจัดการ ถัดจากโรงงานของฉัน องค์กรที่ฉันจะเน้นวิธีการทางเทคนิคทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสร้างเครื่องจักร และจากที่ที่เราจะจัดหาเครื่องจักรใด ๆ ให้กับคนทั้งโลก ขนาด."

โบลตันตระหนักดีถึงข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับสิ่งนี้อย่างชัดเจน เครื่องจักรใหม่ไม่สามารถสร้างขึ้นได้ด้วยวิธีการแบบเก่า “ฉันคิดว่า” เขาเขียนถึงวัตต์ว่า “เครื่องจักรของคุณจะต้องใช้เงิน งานที่แม่นยำมาก และการเชื่อมต่อที่กว้างขวาง เพื่อที่จะนำไปหมุนเวียนในลักษณะที่ทำกำไรได้มากที่สุด วิธีที่ดีที่สุดในการรักษาชื่อเสียงและแสดงความยุติธรรมต่อการประดิษฐ์คือการนำการผลิตออกจากมือของช่างเทคนิคหลายคนที่ขาดประสบการณ์และวิธีทางเทคนิคซึ่งจะทำให้งานไม่ดีและจะส่งผลต่อชื่อเสียง ของการประดิษฐ์
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ เขาเสนอให้สร้างโรงงานพิเศษที่ “ด้วยความช่วยเหลือของคุณ เราสามารถดึงดูดและฝึกอบรมพนักงานที่ยอดเยี่ยมจำนวนหนึ่ง ซึ่งติดตั้งเครื่องมือที่ดีที่สุด สามารถทำสิ่งประดิษฐ์นี้ได้ราคาถูกกว่า 20 เปอร์เซ็นต์และมีความแตกต่างในการทำงานเท่ากัน ความแม่นยำ ซึ่งมีอยู่ระหว่างงานของช่างตีเหล็กและผู้เชี่ยวชาญด้านเครื่องมือทางคณิตศาสตร์
กลุ่มคนงานที่มีทักษะสูง อุปกรณ์ทางเทคนิคใหม่ นั่นคือสิ่งที่จำเป็นในการสร้างเครื่องจักรขนาดใหญ่ โบลตันกำลังคิดในแง่และแนวความคิดเกี่ยวกับระบบทุนนิยมขั้นสูงในศตวรรษที่สิบเก้าอยู่แล้ว แต่สำหรับตอนนี้ก็ยังเป็นความฝัน ไม่ใช่โบลตันและวัตต์ แต่เป็นลูกชายของพวกเขา สามสิบปีต่อมา มีการจัดการผลิตเครื่องจักรจำนวนมาก - โรงงานสร้างเครื่องจักรแห่งแรก

Bolton และ Watt หารือเกี่ยวกับการผลิตเครื่องจักรไอน้ำที่โรงงานโซโห

ขั้นตอนต่อไปในการพัฒนาเครื่องยนต์ไอน้ำคือการปิดผนึกส่วนบนของกระบอกสูบและการจ่ายไอน้ำไม่เพียงแต่ไปยังส่วนล่างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนบนของกระบอกสูบด้วย

ดังนั้นวัตต์และโบลตันจึงถูกสร้างขึ้น เครื่องยนต์ไอน้ำแบบสองจังหวะ.

ตอนนี้ไอน้ำถูกจ่ายสลับกันไปยังโพรงทั้งสองของกระบอกสูบ ผนังกระบอกสูบถูกหุ้มฉนวนความร้อนจากสภาพแวดล้อมภายนอก

แม้ว่าเครื่อง Watt จะมีประสิทธิภาพมากกว่าเครื่อง Newcomen แต่ประสิทธิภาพก็ยังต่ำมาก (1-2%)

วัตต์และโบลตันสร้างและประชาสัมพันธ์รถยนต์ของพวกเขาอย่างไร

ไม่มีคำถามเกี่ยวกับความสามารถในการผลิตและวัฒนธรรมการผลิตในศตวรรษที่ 18 จดหมายของวัตต์ถึงโบลตันเต็มไปด้วยข้อร้องเรียนเกี่ยวกับความมึนเมา การโจรกรรม และความเกียจคร้านของพนักงาน “เราสามารถไว้ใจคนงานของเราในโซโหได้น้อยมาก” เขาเขียนถึงโบลตัน - James Taylor เริ่มดื่มหนักขึ้น เขาเป็นคนดื้อรั้นจงใจและไม่มีความสุข เครื่องที่ Cartwright ทำงานคือชุดของข้อผิดพลาดและข้อผิดพลาดอย่างต่อเนื่อง สมิธและคนอื่นๆ ไม่รู้ และพวกเขาทั้งหมดต้องถูกจับตามองทุกวันเพื่อให้แน่ใจว่าจะไม่มีอะไรเลวร้ายไปกว่านั้น”
เขาเรียกร้องให้มีการดำเนินการที่เข้มงวดจากโบลตัน และโดยทั่วไปแล้วมีแนวโน้มที่จะหยุดการผลิตรถยนต์ในโซโห “คนเกียจคร้านทุกคนต้องได้รับการบอกเล่า” เขาเขียนว่า “ถ้าพวกเขาไม่ใส่ใจเหมือนอย่างที่เคยเป็นมาจนถึงตอนนี้ พวกเขาจะถูกไล่ออกจากโรงงาน ค่าใช้จ่ายในการสร้างเครื่องจักรในโซโหทำให้เราเสียค่าใช้จ่ายอย่างมาก และหากไม่สามารถปรับปรุงการผลิตได้ ก็จะต้องหยุดการทำงานทั้งหมดและแจกจ่ายงานไปด้านข้าง

การผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่เหมาะสม ดังนั้นจึงมีการผลิตชิ้นส่วนเครื่องจักรที่แตกต่างกันในโรงงานต่างๆ
ดังนั้นที่โรงงาน Wilkinson กระบอกสูบจึงถูกหล่อและเบื่อ หัวกระบอกสูบ ลูกสูบ ปั๊มลม และคอนเดนเซอร์ก็ถูกสร้างขึ้นที่นั่นเช่นกัน ปลอกเหล็กหล่อสำหรับกระบอกสูบถูกหล่อขึ้นที่โรงหล่อแห่งหนึ่งในเบอร์มิงแฮม ท่อทองแดงถูกนำมาจากลอนดอน และผลิตชิ้นส่วนขนาดเล็กบนไซต์ของเครื่องจักร ชิ้นส่วนทั้งหมดเหล่านี้ถูกสั่งซื้อโดย Bolton และ Watt โดยที่ค่าใช้จ่ายของลูกค้า - เจ้าของเหมืองหรือโรงสี
ค่อยๆ นำชิ้นส่วนต่างๆ มาประกอบในสถานที่และประกอบภายใต้การดูแลส่วนตัวของวัตต์ ต่อมาเขาได้รวบรวมคำแนะนำโดยละเอียดในการประกอบเครื่อง หม้อมักจะถูกตรึงไว้โดยช่างตีเหล็กในท้องถิ่น

หลังจากประสบความสำเร็จในการเริ่มต้นเครื่องสูบน้ำแยกน้ำในเหมืองแห่งหนึ่งในคอร์นวอลล์ (ซึ่งถือว่าเป็นเหมืองที่ยากที่สุด) โบลตันและวัตต์ได้รับคำสั่งซื้อจำนวนมาก เจ้าของเหมืองเห็นว่าเครื่องจักรของวัตต์ประสบความสำเร็จในขณะที่เครื่องจักรของนิวโคเมนไม่มีกำลัง และพวกเขาก็เริ่มสั่งปั๊มวัตต์ทันที
วัตต์ล้นมือด้วยงาน เขานั่งวาดรูปเป็นเวลาหลายสัปดาห์ ไปที่การติดตั้งเครื่องจักร - ไม่มีที่ไหนที่สามารถทำได้โดยปราศจากความช่วยเหลือและการดูแลจากเขา เขาอยู่คนเดียวและต้องตามไปทุกที่

เพื่อให้เครื่องจักรไอน้ำสามารถขับเคลื่อนกลไกอื่นๆ ได้ จึงจำเป็นต้องแปลงการเคลื่อนที่แบบลูกสูบเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน และสำหรับการเคลื่อนไหวที่สม่ำเสมอเพื่อปรับล้อให้เป็นมู่เล่

ก่อนอื่นจำเป็นต้องผูกลูกสูบและบาลานเซอร์ให้แน่น (จนถึงจุดนี้ใช้โซ่หรือเชือก)
วัตต์ตั้งใจที่จะถ่ายโอนจากลูกสูบไปยังบาลานเซอร์โดยใช้แถบเกียร์ และวางส่วนเกียร์บนบาลานเซอร์

ภาคฟันเฟือง

ระบบนี้พิสูจน์แล้วว่าไม่น่าเชื่อถือและวัตต์ถูกบังคับให้ละทิ้ง

มีการวางแผนการถ่ายโอนแรงบิดโดยใช้กลไกข้อเหวี่ยง

กลไกข้อเหวี่ยง

แต่ข้อเหวี่ยงต้องถูกละทิ้งเนื่องจากระบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรแล้ว (ในปี ค.ศ. 1780) โดย James Pickard Picard เสนอการอนุญาตให้ใช้สิทธิข้าม Watt แต่ Watt ปฏิเสธข้อเสนอและใช้เกียร์ดาวเคราะห์ในรถของเขา (มีความคลุมเครือเกี่ยวกับสิทธิบัตร คุณสามารถอ่านได้ที่ท้ายบทความ)

เกียร์ดาวเคราะห์

วัตต์เครื่องยนต์ (1788)

เมื่อสร้างเครื่องจักรที่มีการเคลื่อนที่แบบหมุนอย่างต่อเนื่อง Watt จะต้องแก้ปัญหาที่ไม่สำคัญหลายประการ (การกระจายไอน้ำเหนือโพรงสองกระบอกสูบ ระบบควบคุมความเร็วอัตโนมัติ และการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงของก้านลูกสูบ)

สี่เหลี่ยมด้านขนานของวัตต์

กลไกวัตต์ถูกคิดค้นขึ้นเพื่อให้แรงขับของลูกสูบเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง

เครื่องยนต์ไอน้ำที่สร้างขึ้นตามสิทธิบัตรของ James Watt ในปี 1848 ในเมือง Freiberg ประเทศเยอรมนี

เครื่องควบคุมแรงเหวี่ยง

หลักการทำงานของเครื่องปรับลมแรงเหวี่ยงนั้นง่าย ยิ่งเพลาหมุนเร็วเท่าไหร่ โหลดก็จะยิ่งต่างกันมากขึ้นภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยง และท่อส่งไอน้ำยิ่งถูกบล็อกมากขึ้น น้ำหนักลดลง - เปิดท่อส่งไอน้ำ
ระบบที่คล้ายคลึงกันนั้นเป็นที่ทราบกันมานานแล้วในธุรกิจโรงสีสำหรับการปรับระยะห่างระหว่างหินโม่
วัตต์ปรับเรกูเลเตอร์สำหรับเครื่องยนต์ไอน้ำ

อุปกรณ์กระจายไอน้ำ

ระบบวาล์วลูกสูบ

ภาพวาดนี้วาดขึ้นโดยผู้ช่วยคนหนึ่งของวัตต์ในปี พ.ศ. 2326 (จดหมายมีไว้เพื่อชี้แจง) B และ B - ลูกสูบเชื่อมต่อกันด้วยท่อ C และเคลื่อนที่ในท่อ D ที่เชื่อมต่อกับคอนเดนเซอร์ H และท่อ E และ F ไปยังกระบอกสูบ A G - ท่อส่งไอน้ำ; K - ไม้เรียวที่ทำหน้าที่เคลื่อนย้ายวัตถุระเบิด
ในตำแหน่งลูกสูบ BB ที่แสดงในรูปวาด ช่องว่างของท่อ D ระหว่างลูกสูบ B และ B เช่นเดียวกับส่วนล่างของกระบอกสูบ A ใต้ลูกสูบ (ไม่แสดงในรูป) ติดกับ F เต็มไปด้วยไอน้ำในขณะที่อยู่ในส่วนบนของกระบอกสูบ A เหนือลูกสูบสื่อสารผ่าน E และผ่าน C ด้วยตัวเก็บประจุ H - สถานะของการทำให้หายาก เมื่อระเบิดอยู่เหนือ F และ E ส่วนล่างของ A ถึง F จะสื่อสารกับ H และส่วนบนผ่าน E และ D จะสื่อสารกับท่อส่งไอน้ำ

ภาพวาดที่สะดุดตา

อย่างไรก็ตาม จนถึง 1800 วัตต์ยังคงใช้วาล์วก้านวาล์วต่อไป (แผ่นโลหะที่ยกขึ้นหรือต่ำลงเหนือหน้าต่างที่เกี่ยวข้อง และขับเคลื่อนโดยระบบคันโยกที่ซับซ้อน) เนื่องจากการผลิตระบบ "วาล์วลูกสูบ" จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูง

การพัฒนากลไกการกระจายไอน้ำส่วนใหญ่ดำเนินการโดยวิลเลียม เมอร์ด็อกผู้ช่วยของวัตต์

เมอร์ด็อกยังคงปรับปรุงกลไกการกระจายไอน้ำอย่างต่อเนื่องและในปี พ.ศ. 2342 ได้จดสิทธิบัตรหลอดรูปตัว D (แกนม้วนเก็บ)

ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของสปูล หน้าต่าง (4) และ (5) สื่อสารกับพื้นที่ปิด (6) รอบ ๆ สปูลและเต็มไปด้วยไอน้ำ หรือมีโพรง 7 ที่เชื่อมต่อกับบรรยากาศหรือคอนเดนเซอร์

หลังจากการปรับปรุงทั้งหมด เครื่องต่อไปนี้ถูกสร้างขึ้น:

ไอน้ำโดยใช้เครื่องจ่ายไอน้ำถูกจ่ายไปยังช่องต่างๆ ของกระบอกสูบสลับกัน และตัวควบคุมแรงเหวี่ยงจะควบคุมวาล์วจ่ายไอน้ำ (หากเครื่องเร่งความเร็วมากเกินไป วาล์วก็ถูกปิด และในทางกลับกันหากเปิดช้าเกินไป) .

ภาพวิดีโอ

เครื่องนี้สามารถทำงานได้ไม่เพียงแค่เป็นเครื่องสูบน้ำเท่านั้น แต่ยังกระตุ้นกลไกอื่นๆ ด้วย

ในปี พ.ศ. 2327วัตต์ได้รับสิทธิบัตรสำหรับ เครื่องยนต์ไอน้ำสากล(สิทธิบัตรเลขที่ 1432)

เกี่ยวกับโรงสี

ในปี 1986 Bolton และ Watt ได้สร้างโรงสีในลอนดอน ("Albion Mill") ซึ่งขับเคลื่อนด้วยเครื่องจักรไอน้ำ เมื่อโรงสีถูกนำไปใช้งาน การแสวงบุญที่แท้จริงก็เริ่มขึ้น ชาวลอนดอนสนใจอย่างมากในการปรับปรุงทางเทคนิค

วัตต์ ซึ่งไม่คุ้นเคยกับการตลาด ไม่พอใจที่ผู้ชมเข้าไปยุ่งเกี่ยวกับงานของเขา และเรียกร้องให้บุคคลภายนอกถูกปฏิเสธไม่ให้เข้าถึง ในทางกลับกัน Bolton เชื่อว่าผู้คนจำนวนมากเท่าที่เป็นไปได้ควรเรียนรู้เกี่ยวกับรถและด้วยเหตุนี้จึงปฏิเสธคำขอของ Watt
โดยทั่วไปแล้ว Bolton และ Watt ไม่ได้ประสบปัญหาขาดลูกค้า ในปี พ.ศ. 2334 โรงสีถูกไฟไหม้ (หรืออาจถูกไฟไหม้เนื่องจากโรงสีกลัวการแข่งขัน)

ในช่วงปลายยุค 80 วัตต์หยุดปรับปรุงรถของเขา ในจดหมายถึงโบลตัน เขาเขียนว่า:
“เป็นไปได้มากว่า ยกเว้นการปรับปรุงบางอย่างในกลไกของเครื่องจักร ไม่มีอะไรดีไปกว่าสิ่งที่เราได้ผลิตไปแล้วจะไม่ได้รับอนุญาตโดยธรรมชาติ ซึ่งสำหรับสิ่งต่างๆ ส่วนใหญ่ได้กำหนด nec บวก ultra (ละติน “ไม่มีที่อื่น”) ”
และต่อมา Watt อ้างว่าเขาไม่สามารถค้นพบสิ่งใหม่ ๆ ในเครื่องจักรไอน้ำได้ และหากเขามีส่วนร่วมกับมัน ก็จะมีเพียงการปรับปรุงรายละเอียดและการตรวจสอบข้อสรุปและข้อสังเกตก่อนหน้าของเขาเท่านั้น

รายชื่อวรรณคดีรัสเซีย

Kamensky A.V. James Watt ชีวิตและกิจกรรมทางวิทยาศาสตร์และการปฏิบัติของเขา เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก 2434
Weisenberg LM เจมส์ วัตต์ ผู้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ม. - ล., 2473
Lesnikov M.P. เจมส์ วัต. ม., 2478
สมาพันธ์ I.Ya. James Watt เป็นผู้ประดิษฐ์เครื่องจักรไอน้ำ ม., 1969

ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่าขั้นตอนแรกในการพัฒนาเครื่องจักรไอน้ำสิ้นสุดลงแล้ว

อ้างจาก TSB

เครื่องยนต์อเนกประสงค์ของ Watt เนื่องจากประสิทธิภาพ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านไปสู่การผลิตเครื่องจักรแบบทุนนิยม “ อัจฉริยะผู้ยิ่งใหญ่ของ Watt” K. Marx เขียน“ พบได้ในความจริงที่ว่าสิทธิบัตรที่เขาได้รับในเดือนเมษายน พ.ศ. 2327 ซึ่งอธิบายถึงเครื่องจักรไอน้ำไม่ได้แสดงให้เห็นว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์เพื่อวัตถุประสงค์พิเศษเท่านั้น แต่เป็นเครื่องมือสากลของ อุตสาหกรรมขนาดใหญ่” ( Marx, K. Capital, vol. 1, 1955, pp. 383-384)

โรงงานของ Watt and Bolton ในปี ค.ศ. 1800 สร้างโดย St. เครื่องยนต์ไอน้ำ 250 เครื่อง และในปี พ.ศ. 2369 ในอังกฤษ มีเครื่องยนต์มากถึง 1,500 เครื่อง โดยมีความจุรวมประมาณ 80000 แรงม้า ด้วยข้อยกเว้นที่ไม่ค่อยพบ เหล่านี้เป็นเครื่องจักรประเภทวัตต์ หลังปี ค.ศ. 1784 วัตต์ทำงานเป็นหลักในการปรับปรุงการผลิต และหลังจากปี 1800 เขาก็เกษียณอย่างสมบูรณ์

บ้าน » ซ่อมเครื่องปั่นไฟ » เครื่องยนต์ไอน้ำ - ตั้งแต่เครื่องยนต์ไอน้ำเครื่องแรกจนถึงปัจจุบัน เครื่องจักรไอน้ำที่ต้องทำด้วยตัวเอง: คำอธิบายโดยละเอียด, ภาพวาด แผนผังการทำงานของเครื่องจักรไอน้ำ