Thomas Savery

Thomas Savery (/ˈseɪvəri/; rreth 1650 – 15 maj 1715) ishte një shpikës dhe inxhinier anglez, i lindur në Shilstone, një shtëpi feudali afër Modbury, Devon, Angli. Ai shpiku pajisjen e parë komerciale të përdorur me avull, një pompë avulli[1] e cila shpesh quhet "motor", megjithëse teknikisht nuk është një motor. Pompa e avullit të Savery ishte një metodë revolucionare e pompimit të ujit, e cila zgjidhi problemin e kullimit të minierave dhe bëri të zbatueshëm furnizimin e gjerë publik me ujë.

KARRIERA

Savery u bë një inxhinier ushtarak, duke u ngritur në gradën e Kapitenit në 1702 dhe e kaloi kohën e tij të lirë duke kryer eksperimente në mekanikë. Në vitin 1696 ai nxori një patentë për një makinë për lustrimin e qelqit ose mermerit dhe një tjetër për "varrim të anijeve me lehtësi dhe ekspeditë më të mëdha se sa ishte bërë deri tani nga çdo tjetër", e cila përfshinte rrota me vozitje të drejtuara nga një kaptan dhe e cila u hodh poshtë nga Admiralty pas një raporti negativ nga Surveyor i Marinës, Edmund Dummer.[2]

Savery punoi gjithashtu për komisionerët e sëmurë dhe të lënduar, duke kontraktuar furnizimin me ilaçe për kompaninë e aksioneve të marinës, e cila ishte e lidhur me Shoqërinë e Apotekarëve. Detyrat e tij në emër të tyre e çuan atë në Dartmouth, kështu që ndoshta ra në kontakt me Thomas Newcomen.

Më 2 korrik 1698, Savery patentoi një pompë me avull, "Një shpikje e re për ngritjen e ujit dhe lëvizjen e të gjitha llojeve të mullirit nga forca impelente e zjarrit, e cila do të jetë një përdorim dhe avantazh i madh për kullimin e minierave, në shërbim të qyteteve me uji dhe për punën e të gjitha llojeve të mullinjve ku nuk kanë përfitimin e ujit dhe as erërave të vazhdueshme."[3] Ai ia demonstroi atë Shoqërisë Mbretërore më 14 qershor 1699. Patenta nuk kishte ilustrime apo as përshkrim, por në 1702 Savery e përshkroi makinën në librin e tij Miku i Minatorit; ose, Një motor për të ngritur ujin me zjarr, [4] në të cilën ai pretendonte se mund të pomponte ujin nga minierat.

Savery's ishte një pompë pa piston pa pjesë lëvizëse, përveç nga çezmat. U operua duke ngritur fillimisht avullin në kazan; avulli më pas u fut në një nga anijet e para të punës, duke e lejuar atë të shpërthejë përmes një tubi në ujin që do të ngrihej. Kur sistemi ishte i nxehtë dhe për rrjedhojë plot me avull rubineti midis bojlerit dhe enës së punës mbyllej dhe nëse ishte e nevojshme ftohej pjesa e jashtme e enës. Kjo bëri që avulli brenda tij të kondensohej, duke krijuar një vakum të pjesshëm dhe presioni atmosferik e shtyu ujin lart poshtë tubit derisa ena të mbushej. Në këtë pikë rubineti poshtë enës u mbyll dhe rubineti midis tij dhe tubit të sipërm u hap dhe më shumë avull u fut nga kaldaja. Me rritjen e presionit të avullit, ai e detyroi ujin nga anija të ngjitej në tubin e sipërm në majë të minierës.

Megjithatë, pompa e tij kishte katër probleme serioze. Së pari, sa herë që uji futej në enën e punës, pjesa më e madhe e nxehtësisë harxhohej në ngrohjen e ujit që pompohej. Së dyti, faza tjetër e procesit kërkonte avull me presion të lartë për të nxitur ujin lart, dhe nyjet e bashkuara të pompës mezi ishin në gjendje të përballonin avullin me presion të lartë dhe kishin nevojë për riparime të shpeshta. Së treti, megjithëse kjo pompë përdorte presion pozitiv të avullit për të shtyrë ujin lart (pa kufi teorik në lartësinë në të cilën uji mund të ngrihej nga një pompë e vetme me presion të lartë) konsideratat praktike dhe të sigurisë nënkuptonin që në praktikë, pastrimi i ujit nga miniera e thellë do të kishte nevojë për një seri pompash me presion të moderuar nga niveli i poshtëm deri në sipërfaqe. Së katërti, uji shtyhej deri në pompë vetëm nga presioni atmosferik (duke punuar kundër një 'vakuumi' me avull të kondensuar), kështu që pompa duhej të ishte jo më shumë se rreth 30 këmbë (9,1 m) mbi nivelin e ujit - duke kërkuar që ajo të ishte instaluar, operuar dhe mirëmbajtur shumë poshtë në minierat e errëta kudo.

Ligji per motoret e zjarrit

Patenta origjinale e Savery e korrikut 1698 dha 14 vjet mbrojtje; vitin e ardhshëm, 1699, u miratua një Akt Parlamenti që zgjati mbrojtjen e tij për 21 vjet të tjera. Ky ligj u bë i njohur si "Akti i makinave të zjarrit". Patenta shumë e gjerë e Savery mbulonte të gjitha pompat që ngrinin ujin me zjarr, dhe kështu pengoi zhvillimin e hershëm të makinerive me avull në Ishujt Britanikë.[5] Arkitekti James Smith nga Whitehill fitoi të drejtat për të përdorur pompën e Savery në Skoci. Në 1699, ai hyri në një marrëveshje me shpikësi dhe në 1701 ai siguroi një patentë nga Parlamenti i Skocisë, i modeluar sipas grantit të Savery në Angli, dhe i projektuar për të funksionuar për të njëjtën periudhë kohore. Smith e përshkroi makinën si "një motor ose shpikje për ngritjen e ujit dhe nxitjen e lëvizjes së mullirit me forcën e zjarrit" dhe ai pretendoi se e kishte modifikuar atë për të pompuar nga një thellësi prej 14 këmbësh, ose 84 këmbë. ][6] Në Angli, patenta e Savery-t nënkuptonte që Thomas Newcomen u detyrua të hynte në partneritet me të. Nga 1712, ishin bërë marrëveshje midis dy burrave për të zhvilluar modelin më të avancuar të Newcomen të motorit me avull, i cili u tregtua nën patentën e Savery, duke shtuar rezervuarët e ujit dhe shufrat e pompës në mënyrë që minierat më të thella të ujit të mund të arriheshin me fuqi me avull.[7] Motori i Newcomen-it punoi thjesht nga presioni atmosferik, duke shmangur kështu rreziqet e avullit me presion të lartë, dhe përdori konceptin e pistonit të shpikur në 1690 nga francezi Denis Papin për të prodhuar motorin e parë me avull të aftë për të ngritur ujë nga miniera të thella.[8] Kur Denis Papin u kthye në Londër në 1707, atij iu kërkua nga Njutoni, Presidenti i ri i Shoqërisë Mbretërore pas Robert Boyle, mikut të Papin, të punonte me Savery, i cili punoi për 5 vjet me Papin, por kurrë nuk i dha asnjë kredi apo të ardhura shkencëtari francez. Pas vdekjes së tij në 1715, patenta e Savery dhe Akti i Parlamentit iu dhanë një kompanie, Pronarët e Shpikjes për Ngritjen e Ujit me Zjarr.[9] Kjo kompani u lëshoi licenca të tjerëve për ndërtimin dhe funksionimin e motorëve Newcomen, duke ngarkuar deri në 420 £ në vit honorare për patentën për ndërtimin e motorëve me avull.[10] Në një rast, një fabrikë ushqimore i paguante Pronarëve £ 200 në vit dhe gjysmën e fitimeve të tyre neto "në këmbim të shërbimeve të tyre për të mbajtur motorin në punë".[11] Akti i Fire Engine nuk skadoi deri në 1733, katër vjet pas vdekjes së Newcomen.[1]

Aplikimi i pompes se avullit

Një gazetë në mars 1702 njoftoi se pompat e Savery ishin gati për përdorim dhe mund të shiheshin të mërkurën dhe të shtunën pasdite në shtëpinë e tij të punës në Salisbury Court, Londër, përballë Old Playhouse. Një nga pompat e tij u vendos në ndërtesat York në Londër. Sipas përshkrimeve të mëvonshme, ai prodhoi avull 'tetë ose dhjetë herë më të fortë se ajri i zakonshëm' (d.m.th. 8–10 atmosfera), por hapi nyjet e makinës, duke e detyruar atë të bashkojë nyjet me shkumë.[13] Një tjetër u ndërtua për të kontrolluar furnizimin me ujë në Hampton Court, ndërsa një tjetër në Campden House në Kensington operoi për 18 vjet.[14] Disa pompa Savery u provuan në miniera, një përpjekje e pasuksesshme u bë për të përdorur një për të pastruar ujin nga një pishinë e quajtur Broad Waters në Wednesbury (atëherë në Staffordshire) dhe minierat e qymyrit aty pranë. Kjo ishte mbuluar nga një shpërthim i papritur uji disa vite më parë. Megjithatë, pompa nuk mund të 'përgjigjej'. Sasia e avullit të ngritur ishte aq e madhe sa 'të merrja me qira të gjithë makinën në copa'. Pompa e avullit u la mënjanë dhe skema për ngritjen e ujit u hodh si e pamundur.[15][16] Kjo mund të ketë qenë rreth vitit 1705.[16] Një pompë tjetër u propozua në 1706 nga George Sparrow në Newbold afër Chesterfield, ku një pronar tokash kishte vështirësi në marrjen e pëlqimit të fqinjëve të tij për një përpjekje për të kulluar qymyrin e tij. Asgjë nuk erdhi nga kjo, ndoshta për shkak të shpërthimit të pompës Broad Waters.[16] Është gjithashtu e mundur që një pompë avulli është provuar në Wheal Vor, një minierë bakri në Cornwall.

Krahasimi me motorin me avull Newcomen

Pompa e avullit Savery ishte shumë më e ulët në kosto kapitale sesa motori me avull Newcomen, me një pompë Savery 2 deri në 4 kuaj fuqi që kushtonte nga 150-200 GBP.[18] Ai ishte gjithashtu i disponueshëm në përmasa të vogla, deri në një kuaj fuqi. Motorët me avull Newcomen ishin më të mëdhenj dhe shumë më të shtrenjtë. Madhësia më e madhe ishte për shkak të faktit se motorët me avull me piston u bënë shumë joefikas në përmasa të vogla, të paktën deri në vitin 1900 kur ishin në dispozicion motorët me piston me 2 kuaj fuqi.[19][citimi nuk u gjet] Pompat e tipit Savery vazhduan të prodhoheshin mirë në fundi i shekullit të 18-të.