환수 엔진

Water-returning engine

물을 되돌리는 엔진은 18세기 중반 산업혁명이 시작될 때 개발된 고정식 증기 엔진의 초기 형태였다.최초의 빔 엔진은 축을 회전시켜 동력을 발생시키는 것이 아니라 주로 광산 배수를 위한 워터 펌프로 개발되었습니다.이 펌프를 물레방아에 연결하면 기계를 구동하는 데 사용할 수 있다.

증기 기관은 널리 알려진 산업 혁명의 원인이 아니라 그 결과로 [1]생겨났다.18세기 혁명의 주요 동력원은 증기 엔진이 아닌 물레방아였다.

독립 원동기의 필요성

송풍 엔진

물 환원 엔진의 기원은 용광로와 제련소에 통풍을 제공하는 데 사용되는 송풍 엔진에서 시작됩니다.초기 용해로는 사람 또는 동물로 구동되는 [i]풀무로 작동되었지만, 산업 혁명이 시작되자 새로운 확장 용해로는 물레방아로 구동되는 송풍 주택에 의해 폭파되었습니다.

제련소는 광석 공급원 근처에 경제적으로 위치해 있어, 근처에 적절한 수력이 없을 수 있습니다.또한 가뭄으로 인해 용수 공급이 중단되거나 용광로에 대한 수요 확대가 용수 용량을 초과할 위험이 있습니다.1754년 Weald의 한 용해로는 가뭄에 시달려 매니저가 바퀴를 [2]러닝머신처럼 돌릴 일꾼을 고용하는 것을 고려했다.

압연기

가뭄 기간 동안 일을 할 수 없을 뿐만 아니라, 이용 가능한 물의 양은 또한 그것으로 구동되는 기계의 전력에 변화를 줄 수 있습니다.중공업에 의해 수행되는 작업의 양과 유형은 계절적 물의 가용성에 의해 영향을 받을 수 있다.1785년 리즈 근처의 커크스톨 포지는 고객에게 '물 공급이 충분하기 때문에 지금 몇 톤을 굴리는 것이 편리할 것이다. 그리고 우리는 물이 부족할 때 얇은 판을 잘 만들 수 없다.'라고 썼다.

이용 가능한 물에 따라 물레방아 힘이 달라지면서 물레방아 디자인의 발전도 이루어졌고, 레니의 베네시안 블라인드 '해치'는 방아 리트의 깊이에 상관없이 물의 흐름을 제어할 수 있었으며, 단순한 수문과는 달리 항상 최고의 [4]머리를 제공할 수 있었습니다.

물 공급 문제는 앞으로 한동안 철기 장인들에게 영향을 미칠 것이다.1830년대에, 어린 알프레드 크룹은 여전히 베른 시내의 물 부족 문제에 시달렸고, 그의 구스탈파브리크의 망치를 몰았다.재정 부족으로 알프레드는 1836년이 되어서야 증기 망치를 만들 수 있었다.[5]

환수 엔진

이러한 제한으로 인해 펌핑보다는 가장 초기 형태의 증기 엔진이 발전용으로 사용되었습니다. 즉, 환수 엔진입니다.이 엔진에서는 증기 펌프가 물을 끌어올려 물레방아와 기계를 [1]구동하는 데 사용되었다.그리고 나서 바퀴의 물은 펌프에 의해 [6]반환되었다.이러한 초기 증기 엔진은 물을 퍼 올리는 데만 적합했고 기계와 직접 연결할 수 없었다.

이 엔진들의 첫 번째 실용적인 예는 1742년 콜브룩데일에[7] 설치되었고 [8]1765년 클라이드 강의 카론 철공소를 개선하기 위해 설치되었다.콜브룩데일의 리차드 포드는 1735년에 [9]처음으로 말 펌프를 사용해 보았다.최초의 엔진은 뉴코멘, 스미톤 또는 와트 시스템의 대기 빔 엔진이었다.빔의 반대쪽에 실린더가 제공되었으며, 하나는 증기가 공급되는 작동 실린더로, 다른 하나는 펌핑 실린더로 제공되었습니다.엔진은 단동식이었고 파워 스트로크는 파워 실린더에서 하향식이었으며 펌프는 단순한 상향식 버킷 펌프였습니다.와트 엔진은 와트의 초기 단동 대기 설계였다.이후 열역학적 개선으로 그는 태양과 행성 장비도 개발했으며 직접 회전하는 엔진을 제공할 수 있었다.콜브룩데일에서는 대형 단동 엔진인 Resolution이 제작되었으며, 1782년에 납품되었을 때는 이러한 추가 [10]개발로 인해 이미 폐기된 상태였다.그럼에도 불구하고 엔진은 거의 40년 동안 성공적으로 작동했다.

송풍로뿐만 아니라, 물레방아의 회전 출력은 라인샤프트를 사용하여 제분소와 공장 장비를 구동하는 데도 사용되었습니다.1765년 매튜 불튼은 Savery 엔진을 사용하여 그의 Soho Manufactory의 물레방아에 동력을 공급하는 것을 고려했다.그는 이 엔진의 모델을 만들기까지 했고 이 주제에 [11]대한 벤자민 프랭클린과 에라스무스 다윈의 조언을 구했다.하지만 1768년까지 와트의 빔 엔진의 약속은 와트의 키네일 엔진이 남쪽으로 와서 소호에 재건되기까지 몇 년이 걸릴지라도 그를 기다리라고 설득했다.1777년 Boulton과 Watt는 그들의 사용을 위해 Old Bess라는 새로운 엔진을 만들었다.그 엔진은 여전히 과학 박물관에서 생존하고 있다.

물 환원 엔진은 회전하는 기계에 직접 동력을 공급할 수 있는 회전 빔 엔진으로 대체되었습니다.

「 」를 참조해 주세요.

각주

  1. ^ 제련소는 직접 수력으로 작동하는 트롬프에 의해 폭파될 수도 있다.

레퍼런스

  1. ^ a b Wilson, P.N. (1963). "Water-Driven Prime Movers". Engineering Heritage. Vol. I. Institution of Mechanical Engineers. p. 32.
  2. ^ Straker, Ernest (1969) [1931]. Wealden Iron. pp. 72–73.
  3. ^ Butler, R. (1945). The History of Kirkstall Forge.
  4. ^ 윌슨(1963), 페이지 30
  5. ^ Manchester, William (1969). The Arms of Krupp. Michael Joseph. pp. 62–63, 65.
  6. ^ "'Old Bess' engine by Boulton & Watt, 1777". Science Museum.
  7. ^ Hills, Richard L. (1989). Power from Steam. Cambridge University Press. p. 37. ISBN 0-521-45834-X.
  8. ^ Rolt, L.T.C.; Allen, J.S.A. (1977). The Steam Engine of Thomas Newcomen. Moorland. p. 122.
  9. ^ Trinder, Barrie (1991) [1974]. The Darbys of Coalbrookdale. Phillimore & Co. / Ironbridge Gorge Museum Trust. pp. 10, 17–18. ISBN 0-85033-791-7.
  10. ^ Belford, P. (2007). "Sublime cascades: Water and Power in Coalbrookdale" (PDF). Industrial Archaeology Review. 29 (2): 133–148. doi:10.1179/174581907X234027. S2CID 110369508. Archived from the original (PDF) on 22 February 2012.
  11. ^ 힐즈 1989, 페이지 40