Разрешение (лучевой двигатель)
| Разрешение | |
|---|---|
| Происхождение | |
| Тип | Атмосферный лучевой двигатель |
| Дизайнер | Джеймс Ватт |
| Создатель | Бултон и Ватт |
| Дата | 1781 |
| Страна происхождения | Англия |
| Бывший оператор | Компания Коулбрукдейл |
| Цель | с водовозвратными двигателями Приводные машины |
| Измерения | |
| Цилиндры | 1 |
| Отверстие | 67 дюймов (170 см) |
| Сохранение | |
| Работающий | Нет |
«Резольюшн» был одним из первых лучевых двигателей , установленных между 1781 и 1782 годами в Коулбрукдейле в качестве двигателя с возвратом воды для питания тамошних доменных печей и металлургических заводов . Это был один из последних двигателей с возвратом воды, созданных до того, как роторный двигатель сделал этот тип двигателя устаревшим.
Гидроэнергетика в Колбрукдейле
[ редактировать ]
Коулбрукдейл был колыбелью Первой промышленной революции и местом Абрахамом Дарби первого производства железа с помощью коксовой доменной печи , а не прежнего дорогостоящего древесного угля . Коулбрукдейл — это узкая долина с крутыми склонами, которая давала полезную энергию воды для приведения в движение дутья печей и различных штамповочных мельниц , бурильных машин и т. д. Современные посетители отмечали живописные «прекрасные каскады» воды. [1] Хотя гидроэнергия, доступная в Колбрукдейле, описывалась как «обильная», [2] оно также носило сезонный характер: в летние месяцы из-за нехватки воды печь могла «задуваться» на несколько месяцев и приостанавливаться работы. [3]
Простой способ увеличить доступность воды заключался в строительстве ряда прудов высоко в долине. [4] Они обеспечивали запас воды для покрытия коротких периодов небольшого количества осадков, но не могли обеспечить ее на все лето.
С 1735 года компания Коулбрукдейл под руководством Авраама Дарби II пыталась уменьшить свою зависимость от сезонного водоснабжения с помощью серии двигателей, возвращающих воду. Эти двигатели не приводили в движение оборудование металлургического завода напрямую, а перекачивали воду из нижнего пруда в верхний для ее переработки. Первый из этих двигателей был запущен примерно в 1735 году, а затем заменен двигателем Ньюкомена в 1742–1743 годах. [5] [6] [7] Двигатели Ньюкомена были признаны дорогими из-за потребления угля, и их заменяли в большинстве ситуаций, кроме угольных шахт, где можно было использовать отходы. В Коулбрукдейле паровые машины работали на высококачественном угле, возможно, того же сорта металлургического угля , который использовался в доменных печах. [я] Так продолжалось до экономического спада 1830 года, когда Авраам IV и Альфред Дарби сэкономили 600 тонн высококачественного угля, переведя завод на использование для котлов только низкокачественного угля. [9]
Чтобы увеличить производительность перекачки воды и уменьшить количество потребляемого угля, в 1781 году Авраам Дарби III заменил существующий двигатель Ньюкомена на «Резольюшн» , один из недавно разработанных и более эффективных атмосферных двигателей с отдельным конденсатором Уатта . [5]
Строительство
[ редактировать ]| Внешний образ | |
|---|---|
 Вид на паровую машину «Резолюшн», Коулбрукдейл , Филип Джеймс Де Лутербург |
Двигатель был построен товариществом Бултона и Ватта . [5] Цилиндр имел диаметр 67 дюймов: [10] большой для своего времени, но не исключительный. Этот цилиндр был одностороннего действия и работал по атмосферному принципу Ньюкомена , хотя и усовершенствованному за счет отдельного конденсатора Уатта . Уотта Его котел имел форму повозки и имел диаметр 22 фута. [1] [10] Балка была деревянной, но, поскольку двигатель был очень большим, он был сделан из нескольких клееных брусьев, что в то время становилось обычным явлением для все более крупных и мощных двигателей. На каждом конце он был снабжен коваными деревянными арками, мощность двигателя которых передавалась парой цепей.
Балка обладает удивительной прочностью и состоит из 8 больших дубов,… которые поддерживаются прочным литым металлическим пескарем или шарниром…
Водяной насос имел два цилиндра диаметром 26 дюймов. [10]
«Сброс 315 галлонов воды за каждый ход, что составляет 2235 галлонов в минуту, и, возможно, это один из самых больших двигателей, когда-либо построенных, его ежедневное потребление угля, считая за 24 часа в сутки, составляет 200 сотен фунтов».
Название «Резольюшн» было отсылкой к путешествиям капитана Кука недавним по Южным морям на борту корабля « Резольюшн » .
Резолюция в некотором смысле устарела вскоре после ее принятия. В 1782 году Уатт разработал еще две свои основные инновации в паровой машине: двигатели двойного действия и двигатель с вращающейся балкой . [11] Несмотря на это, невращающиеся лучевые двигатели одностороннего действия будут использоваться для откачки воды из шахт еще более века.
Сайт
[ редактировать ]
Резолюция была установлена в истоке Коулбрукдейла, между верхними прудами Верхнего бассейна печи и Нового бассейна. [10] [12] Это место находилось дальше по долине, чем предыдущая машина Ньюкомена, которая располагалась на месте, где сейчас находится большая Уэслианская часовня на главной дороге. [12] Старый двигатель снабжал нижний бассейн печи. Новый бассейн был построен задолго до этого, около 1698 года, но служил лишь дополнительным резервуаром к Верхнему бассейну печи и не снабжал напрямую никакие водяные колеса или оборудование. [13] Таким образом, не было никакого преимущества в откачке воды обратно на дополнительную высоту, и поэтому «Резолюшн» снабжала верхний бассейн печи, хотя и по короткому мельничному ходу, который также снабжал кукурузную мельницу. [13] [14]
В насосных двигателях этого поколения использовалась вертикальная насосная штанга с ковшовым насосом в нижней части вала. Он мог поднимать воду со значительной глубины, разработанной для нужд добычи олова в Корнуолле, но у них было только низкое давление подачи в верхней части шахты. Таким образом, двигатель был размещен рядом с местом, куда должна была доставляться вода, а не ее источником.
Источником возвращаемой воды был один из нижних прудов — Бассейн Бурильной мельницы. Примерно в то же время, когда этот двигатель был установлен, он был увеличен, чтобы обеспечить большую емкость резервуара. [5] Отсюда был прорыт подземный ход длиной 0,8 км к насосу машинного отделения. Хотя он и вел вверх по долине, проход имел небольшой уклон на север, чтобы стимулировать поток воды. Глубина шахты насоса теперь составляла 120 футов (37 м). [5] Этот туннель был лишь одним из множества водопропускных труб, шлюзов и подобных сооружений, построенных на территории Коулбрукдейла примерно в это время. [15]
| Внешний образ | |
|---|---|
| Частично заброшенная акварель , автор Дж. Хоумс Смит. |
Срок службы двигателя составлял чуть менее сорока лет. К 1821 году машинное отделение было окрашено как находящееся в полуразрушенном состоянии. [16]
В искусстве
[ редактировать ]Работающий двигатель был зарисован художником Филипом Джеймсом де Лутербургом либо в 1786, либо в 1800 году. [17] [18]
Снос двигателя и окончание его эксплуатации можно датировать 1821 годом, когда он был написан Дж. Хоумсом Смитом. [16] [19] [20]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Анон. (1980) [1801], Коулбрукдейл в 1801 году , Фонд музея ущелья Айронбридж
- ^ Триндер (1974) , с. 10.
- ^ Триндер (1974) , стр. 17–18.
- ^ Белфорд, П. (2007). «Великолепные каскады: вода и энергия в Коулбрукдейле» (PDF) . Обзор промышленной археологии . 29 (2): 133–148. дои : 10.1179/174581907X234027 . S2CID 110369508 . Архивировано из оригинала (PDF) 22 февраля 2012 года.
- ^ Jump up to: а б с д и Белфорд (2007) , с. 136.
- ^ Триндер, Барри (1991) [1974]. Дарби из Колбрукдейла . Филлимор и компания / Фонд музея ущелья Айронбридж . п. 18. ISBN 0-85033-791-7 .
- ^ Хиллз, Ричард Л. (1989). Питание от Steam . Издательство Кембриджского университета . п. 37. ИСБН 0-521-45834-Х .
- ^ Кэтрин Кларк (1993). Ущелье Айронбридж . БТ Бэтсфорд . стр. 23–24, 28–29 . ISBN 0-7134-6737-1 .
Весь уголь и железный камень «вырыты в цветочных впадинах или ямах, уже начатых упомянутым Джеймсом Клиффордом»
- ^ Триндер (1974) , с. 49.
- ^ Jump up to: а б с д и ж «Место паровой машины, шахты и туннеля «Резолюшн», Коулбрукдейл» . История Шропшира.
- ^ Дикинсон, HW; Дженкинс, Р. (1981) [1927]. Джеймс Уатт и паровая машина . Издательство Мурленд. стр. 139, 159. ISBN. 0-903485-92-3 .
- ^ Jump up to: а б Белфорд (2007) , с. 137.
- ^ Jump up to: а б Белфорд (2007) , с. 138.
- ^ План, сопровождающий аренду металлургического завода в Уголь-Брукдейле (1805 г.), Архивы Шропшира 1681/138/1.
- ^ Белфорд (2007) , стр. 138–143.
- ^ Jump up to: а б Дж. Хоумс Смит (1821 г.). «Паровая машина Резолюция, Коулбрукдейл» . История Шропшира.
- ^ Филип Джеймс де Лутербург . «Близкий вид на паровую машину Резолюции, Коулбрукдейл» .
- ^ Филип Джеймс де Лутербург . «Паровая машина Резолюции, Коулбрукдейл, вид из нового бассейна» .
- ^ Белфорд (2007) , стр. 136, 147.
- ^ «Паровой двигатель Резолюции Коулбрукдейл и старая печь Брозли» . Открытие истории Шропшира . 1821.