Thomas Savery - Thomas Savery

Thomas Savery
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Nació C. 1650
Shilstone , Modbury , Devon, Inglaterra
Murió 1715
Londres
Nacionalidad inglés
Ocupación Ingeniero

Thomas Savery ( / s v ər i / ;. C. 1650 - 15 de mayo 1715) fue un inventor e ingeniero Inglés, nacido en Shilstone, una casa de campo cerca de Modbury , Devon, Inglaterra. Inventó el primer dispositivo de vapor utilizado comercialmente , una bomba de vapor que a menudo se denomina "motor", aunque técnicamente no es un motor. La bomba de vapor de Savery fue un método revolucionario de bombeo de agua, que resolvió el problema del drenaje de la mina e hizo posible el suministro público de agua.

Carrera profesional

Savery se convirtió en ingeniero militar, ascendió al rango de Capitán en 1702 y pasó su tiempo libre realizando experimentos en mecánica. En 1696 sacó una patente para una máquina para pulir vidrio o mármol y otra para "remar de barcos con mayor facilidad y rapidez que hasta ahora lo había hecho cualquier otro" que involucraba ruedas de paletas accionadas por un cabrestante y que fue descartada por la Almirantazgo tras un informe negativo del agrimensor de la Armada , Edmund Dummer .

Savery también trabajó para los Comisionados de Enfermos y Heridos , contratando el suministro de medicamentos a la Navy Stock Company, que estaba relacionada con la Sociedad de Boticarios . Sus deberes en su nombre lo llevaron a Dartmouth, que es probablemente la forma en que entró en contacto con Thomas Newcomen .

Bomba de vapor

Bomba contra incendios, sistema Savery, 1698.

El 2 de julio de 1698, Savery patentó una bomba de vapor, "Un nuevo invento para elevar el agua y ocasionar movimiento a todo tipo de trabajo de molino por la fuerza impulsora del fuego, que será de gran utilidad y ventaja para drenar las minas, sirviendo a las ciudades con agua, y para el funcionamiento de todo tipo de molinos donde no tienen el beneficio del agua ni vientos constantes ". Lo demostró a la Royal Society el 14 de junio de 1699. La patente no tenía ilustraciones ni descripción, pero en 1702 Savery describió la máquina en su libro The Miner's Friend; o, Una máquina para levantar agua mediante el fuego , en la que afirmaba que podía bombear agua fuera de las minas .

Esquema del funcionamiento del motor Savery. El motor aspira el agua con válvulas de una y c cerradas, y las válvulas b y d abrir. Se empuja el agua con válvulas de una y c abierta, y las válvulas b y d cerrada.

Savery's era una bomba sin pistón sin partes móviles excepto en los grifos. Se hizo funcionar primero elevando vapor en la caldera; Luego, el vapor fue admitido en uno de los primeros recipientes de trabajo, lo que le permitió salir a través de un tubo de bajada hacia el agua que se iba a elevar. Cuando el sistema estaba caliente y, por lo tanto, lleno de vapor, se cerraba el grifo entre la caldera y el recipiente de trabajo y, si era necesario, se enfriaba el exterior del recipiente. Esto hizo que el vapor en su interior se condensara, creando un vacío parcial, y la presión atmosférica empujó el agua hacia arriba por la tubería de bajada hasta que el recipiente se llenó. En este punto, se cerró el grifo debajo del recipiente, y se abrió el grifo entre él y el tubo ascendente, y se admitió más vapor de la caldera. A medida que la presión del vapor se acumulaba, forzaba el agua del recipiente a subir por la tubería hasta la parte superior de la mina.

El motor Savery de 1698

Sin embargo, su bomba tenía cuatro problemas graves. Primero, cada vez que se admitía agua en el recipiente de trabajo, gran parte del calor se desperdiciaba en calentar el agua que se bombeaba. En segundo lugar, la siguiente etapa del proceso requería vapor a alta presión para hacer subir el agua, y las juntas soldadas de la bomba apenas podían resistir el vapor a alta presión y necesitaban reparaciones frecuentes. En tercer lugar, aunque esta bomba usaba presión de vapor positiva para empujar el agua hacia arriba (sin límite teórico a la altura a la que el agua podía elevarse con una sola bomba de alta presión), las consideraciones prácticas y de seguridad significaban que, en la práctica, para limpiar el agua de un La mina profunda habría necesitado una serie de bombas de presión moderada desde el nivel inferior hasta la superficie. Cuarto, el agua fue empujada hacia la bomba solo por presión atmosférica (trabajando contra un 'vacío' de vapor condensado), por lo que la bomba no tenía que estar a más de 30 pies (9,1 m) por encima del nivel del agua, lo que requiere que esté instalado, operado y mantenido muy abajo en las minas oscuras por todas partes.

Ley de Bomberos

La patente original de Savery de julio de 1698 otorgaba 14 años de protección; al año siguiente, 1699, se aprobó una ley del Parlamento que extendió su protección por otros 21 años. Esta ley se conoció como la "Ley de camiones de bomberos". La patente muy amplia de Savery cubría todas las bombas que elevaban el agua mediante el fuego y, por lo tanto, obstaculizó el desarrollo temprano de la maquinaria de vapor en las Islas Británicas.

El arquitecto James Smith de Whitehill adquirió los derechos para usar la bomba Savery en Escocia . En 1699, firmó un acuerdo con el inventor y en 1701 obtuvo una patente del Parlamento de Escocia , inspirada en la concesión de Savery en Inglaterra y diseñada para funcionar durante el mismo período de tiempo. Smith describió la máquina como "un motor o invención para elevar el agua y ocasionar el movimiento del molino por la fuerza del fuego", y afirmó haberla modificado para bombear desde una profundidad de 14 brazas u 84 pies.

En Inglaterra, la patente de Savery significó que Thomas Newcomen se vio obligado a asociarse con él. Para 1712, los dos hombres habían hecho arreglos para desarrollar el diseño más avanzado de la máquina de vapor de Newcomen , que se comercializó bajo la patente de Savery, agregando tanques de agua y varillas de bomba para que se pudiera acceder a las minas de aguas más profundas con energía de vapor. El motor de Newcomen funcionaba exclusivamente a presión atmosférica, evitando así los peligros del vapor a alta presión, y utilizó el concepto de pistón inventado en 1690 por el francés Denis Papin para producir la primera máquina de vapor capaz de extraer agua de minas profundas.

Cuando Denis Papin regresó a Londres en 1707, Newton, el nuevo presidente de la Royal Society después de Robert Boyle, el amigo de Papin, le pidió que trabajara con Savery, quien trabajó durante 5 años con Papin, pero nunca le dio crédito ni ingresos. el científico francés.

Después de su muerte en 1715, la patente de Savery y la Ley del Parlamento pasaron a ser propiedad de una empresa, Los propietarios de la invención para criar agua mediante el fuego . Esta empresa otorgó licencias a otros para la construcción y operación de motores Newcomen, cobrando hasta 420 libras esterlinas por año por regalías de patente para la construcción de motores de vapor. En un caso, una mina de carbón pagó a los propietarios £ 200 por año y la mitad de sus ganancias netas "a cambio de sus servicios para mantener el motor en funcionamiento".

La Ley de Bomberos no expiró hasta 1733, cuatro años después de la muerte de Newcomen.

Aplicación de la bomba de vapor

En marzo de 1702, un periódico anunció que las bombas de Savery estaban listas para su uso y podrían verse los miércoles y sábados por la tarde en su asilo en Salisbury Court, Londres, frente al Old Playhouse.

Una de sus bombas se instaló en York Buildings en Londres. Según descripciones posteriores, esto produjo vapor "ocho o diez veces más fuerte que el aire común" (es decir, 8-10 atmósferas ), pero abrió las uniones de la máquina, lo que le obligó a soldar las uniones con spelter .

Otro fue construido para controlar el suministro de agua en Hampton Court , mientras que otro en Campden House en Kensington operó durante 18 años.

Se probaron algunas bombas Savery en las minas, y se hizo un intento fallido de usar una para limpiar el agua de una piscina llamada Broad Waters en Wednesbury (entonces en Staffordshire ) y minas de carbón cercanas. Esto había sido cubierto por una repentina erupción de agua algunos años antes. Sin embargo, la bomba no pudo "hacer que respondiera". La cantidad de vapor que se elevó fue tan grande que "hizo pedazos toda la máquina". La bomba de vapor se dejó a un lado y el plan para elevar el agua se descartó por ser impracticable. Esto pudo haber sido alrededor de 1705.

En 1706, George Sparrow propuso otra bomba en Newbold, cerca de Chesterfield , donde un terrateniente tenía dificultades para obtener el consentimiento de sus vecinos para un esfuerzo para drenar su carbón. No salió nada de esto, quizás debido a la explosión de la bomba de Broad Waters. También es posible que se haya probado una bomba de vapor en Wheal Vor , una mina de cobre en Cornualles.

Comparación con la máquina de vapor Newcomen

La bomba de vapor Savery tenía un costo de capital mucho menor que la máquina de vapor Newcomen, con una bomba Savery de 2 a 4 caballos de fuerza que costaba entre 150 y 200 GBP . También estaba disponible en tamaños pequeños, hasta un caballo de fuerza. Las máquinas de vapor Newcomen eran más grandes y mucho más caras. El tamaño más grande se debió al hecho de que las máquinas de vapor de pistón se volvieron muy ineficientes en tamaños pequeños, al menos hasta alrededor de 1900, cuando estaban disponibles los motores de pistón de 2 caballos de fuerza. Las bombas de tipo Savery se siguieron fabricando hasta bien entrado el siglo XVIII.

Inspiración para trabajos posteriores

Varios sistemas de bombeo posteriores pueden basarse en la bomba de Savery. Por ejemplo, la bomba de vapor pulsómetro de doble cámara fue un desarrollo exitoso de la misma.

Ver también

Notas

Otras lecturas

Hay innumerables reimpresiones de la actualidad: Lives of Boulton y Watt . ISBN 1-4255-6053-9., Vidas de Boulton y Watt . ISBN 1-4067-9863-0., Smiles, Samuel (junio de 2007). Vidas de Boulton y Watt . ISBN 978-1-84588-371-3..
Reimpreso en el Apéndice B de: Savary, AW; Lydia A. Savary (1893). Un registro biográfico y genealógico de las familias Savery y de la familia Severy . Lippincott.

enlaces externos