l considera también la sección en energía de vapor en el artículo principal de la Revolución industrial
Durante la Revolución industrial, la energía de vapor del substituyó la energía de agua y la energía del músculo (que vinieron a menudo de los caballos como la fuente primaria de energía funcionando en la industria . Su primer uso era bombear el agua de las minas que los motores tempranos no eran muy eficientes, pero una versión modificada creada por el vatio de James dio a motores la energía de convertirse en una fuerza impulsora detrás de la Revolución industrial. La energía de vapor no sólo fue utilizada en motores pero también en los hornos y otras aplicaciones de la fábrica que eran difíciles de ejecutar antes de la invención de la energía de vapor.
Descripción
Si el hierro era el metal dominante de la Revolución industrial, el motor de vapor era quizás la tecnología más importante de la máquina. Las invenciones y las mejoras en el uso del vapor para la energía comenzaron antes del siglo XVIII, como tenían con hierro. Desde el 1689, el inglés Thomas Savery del ingeniero creó un motor de vapor para bombear el agua de minas. El Thomas Newcomen, otro ingeniero inglés, desarrolló una versión mejorada por el 1712 . El vatio de James del inventor escocés y del ingeniero industrial llevó a cabo las mejoras más significativas, permitiendo que el motor de vapor sea utilizado en muchos ajustes industriales, no apenas en la explotación minera. Los molinos tempranos habían funcionado con éxito con energía de agua, pero el adelanto de usar el motor de vapor significó que una fábrica se podría localizar dondequiera, no apenas cerca del agua.En el 1775 el vatio formó una sociedad del motor-edificio y de la ingeniería con el Matthew Boulton del fabricante. Esta sociedad se convirtió en uno de los negocios más importantes de la Revolución industrial. El Boulton y el vatio sirvieron como clase de centro técnico creativo para mucha de la economía británica. Solucionaron problemas técnicos y separaron las soluciones a otras compañías. Las firmas similares hicieron la misma cosa en otras industrias y eran especialmente importantes en la industria de la herramienta de máquina . Este tipo de interacción entre las compañías era importante porque redujo la cantidad de tiempo y de costo de la investigación que cada negocio tuvo que pasar el trabajo con sus recursos propios. Los avances tecnológicos de la Revolución industrial sucedieron más rápidamente porque las firmas compartieron a menudo la información, que entonces podrían utilizar para crear nuevas técnicas o productos.
Como la producción del hierro, los motores de vapor encontraron muchas aplicaciones en una variedad de otras industrias, incluyendo los barcos de vapor y los motores de vapor de los ferrocarriles son otro ejemplo de cómo algunos cambios traídos por la industrialización llevaron a aún más cambian en otras áreas.
El desarrollo del motor de vapor inmóvil era un elemento temprano esencial de la Revolución industrial, no obstante debe ser recordado que para la mayor parte de el período de la Revolución industrial la mayoría de industrias todavía confió en energía del viento y de agua así como caballo y mano de obra para conducir las pequeñas máquinas.
Motor de Thomas Savery
El uso industrial de la energía de vapor comenzó con el Thomas Savery en 1698. Él construyó y patentó en Londres el primer motor, que él llamó el " Friend" del minero; puesto que él lo pensó para bombear el agua de minas. Este vapor usado máquina en 8 a 10 atmósferas (120-150 PSI ) y no tenía ninguna pieza móvil con excepción de las válvulas manuales. El vapor admitido una vez en el cilindro primero fue condensado por un aerosol externo de la agua fría, así creando un vacío parcial que extrajo el agua para arriba a través de una pipa de un nivel inferior; después las válvulas fueron abiertas y cerradas y una carga fresca del vapor aplicado directo encendido a la superficie del agua ahora en el cilindro, forzándola encima de una pipa del enchufe que descarga en de alto nivel. El motor generado cerca de un caballo de fuerza (caballos de fuerza) y fue utilizado como bajo-levanta la bomba de agua en algunas minas y trabajos de agua numerosos, pero no era un éxito puesto que fue limitado en altura de bombeo y explosiones propensas de la caldera.
Motor de Thomas Newcomen
La primera central eléctrica segura y acertada de vapor fue introducida por el Thomas Newcomen a partir de 1712. Newcomen concibió al parecer su máquina absolutamente independiente de Savery, sino como estes 3ultimo había sacado una patente muy vasta, Newcomen y obligaron a sus asociados a venir a un arreglo con él, poniendo el motor hasta 1733 bajo patente común. El motor de Newcomen aparece haber sido basado en experimentos de de Papin realizó 30 años anterior, y empleó un pistón y un cilindro, un extremo cuyo estaba abierto a la atmósfera sobre el pistón. El vapor apenas sobre la presión atmosférica (toda que la caldera podría colocarse) fue introducido en la mitad inferior del cilindro debajo del pistón durante la carrera ascendente gravity-induced; el vapor entonces fue condensado por un jet de la agua fría inyectado en el espacio del vapor para producir un vacío parcial; el diferencial de presión entre la atmósfera y el vacío de cualquier lado del pistón lo desplazó hacia abajo en el cilindro, levantando el extremo contrario de una viga oscilante a la cual ataron a una cuadrilla de bombas de intercambio gravedad-actuadas de fuerza contenidas en el pozo de extracción. El movimiento de energía hacia abajo del motor levantó la bomba, preparándolo y preparando el movimiento de bombeo. Las fases fueron controladas al principio a mano, pero en el plazo de diez años que un mecanismo de la fuga había sido ideado trabajó cerca de un árbol vertical del enchufe del suspendió de la viga oscilante que hizo el motor automático.Un número de motores de Newcomen fueron puestos con éxito para utilizar en Gran Bretaña para drenar hasta ahora minas profundas irrealizables, con el motor en la superficie; éstas eran máquinas grandes, requiriendo mucho capital construir, y producido cerca de 5 caballos de fuerza. Eran extremadamente ineficaces por estándares modernos, pero cuando está localizado donde estaba barato el carbón los al frente de hoyo, abierto una gran extensión en explotación del cabón permitiendo mina para ir más profundo. A pesar de sus desventajas, los motores de Newcomen eran confiables y fáciles de mantener y continuado siendo utilizado en las cuencas carboníferas hasta las décadas tempranas del siglo XIX. Antes de 1729, cuando Newcomen murió, sus motores se habían separado a Francia, al Alemania, al Austria, al Hungría y al Suecia . Un total de 110 se conocen para haber sido construidos antes de 1733 en que expiró la patente común, cuyo 14 estaban al exterior. En los 1770s, el Juan Smeaton del ingeniero construyó algunos ejemplos muy grandes e introdujo un número de mejoras.454 motores habían sido construidos por 1800.
Motor del vatio de James
Un cambio fundamental en principios de funcionamiento fue causado por el vatio de James. Con el cercano Matthew Boulton de la colaboración, él había tenido éxito antes de 1778 en perfeccionar su motor de vapor, que incorporó una serie de mejoras radicales, notablemente el closing apagado de la parte superior del cilindro de tal modo que hacía que el vapor de presión baja conduce la tapa del pistón en vez de la atmósfera, uso de una chaqueta del vapor y el compartimiento separado celebrado del condensador del vapor. Todo el esto significó que una temperatura más constante se podría mantener en el cilindro y que la eficacia del motor varió no más según condiciones atmosféricas. Estas mejoras aumentaron eficacia del motor en un factor de cerca de cinco, ahorrando el 75% en costes del carbón.Ni se podría el motor atmosférico adaptar fácilmente para conducir una rueda giratoria, aunque Wasborough y Pickard tuvieran éxito al hacer eso hacia 1780. No obstante por 1783 el motor de vapor más económico del vatio había sido completamente desarrollado en un tipo rotativo doble, que significó que podría ser utilizado para conducir directo la maquinaria rotatoria de una fábrica o de un molino. Ambos tipos del motor de base del vatio eran comercialmente muy acertados, y antes de 1800, el firme Boulton y el vatio habían construido 496 motores, con 164 bombas de intercambio de conducción, 24 hornos de servicio y maquinaria del molino que accionaba 308; la mayor parte de los motores generados a partir 5 a 10 caballos de fuerza.
El desarrollo de las máquinas de herramientas, tal como el torno, acepillando y formando las máquinas accionadas por estos motores, permitidas todas las piezas de metal de los motores para estar fácilmente y para cortar exactamente y alternadamente permitidas construir motores más grandes y más de gran alcance.
Desarrollo después del vatio
El desarrollo de las máquinas de herramientas, tal como el torno, acepillando y formando las máquinas accionadas por estos motores, permitidas todas las piezas de metal de los motores para estar fácilmente y para cortar exactamente y alternadamente permitidas construir motores más de gran alcance.En el siglo XIX temprano después de la expiración de la patente del vatio, el motor de vapor experimentó grandes aumentos en la energía debido al uso de un vapor más alto de la presión a que el vatio se había opuesto siempre ferozmente.
Hasta cerca de 1800, el patrón más común del motor de vapor era el motor de viga, construido como parte integrante de una motor-casa de la piedra o del ladrillo, pero los patrones pronto varios de los motores portantes autónomos (fácilmente desprendibles, pero no en las ruedas) fueron desarrollados, por ejemplo el motor de la tabla. La disminución adicional de tamaño debido al uso de una presión más alta vino hacia el final del siglo XIX cuando el ingeniero americano, el Oliverio Evans y sus contrapartes de Cornualles, Richard Trevithick comenzaron a construir los motores de vapor non-condensing, agotando contra la atmósfera. Esto permitió un motor y una caldera que se combinarán en un acuerdo de la sola unidad bastantes que se utilizarán en las locomotoras móviles del camino y del carril y los barcos del vapor.
Pero Trevithick era un hombre de talentos versátiles, de modo que sus actividades no fueran confinadas a los pequeños usos. Él también introdujo el vapor de la alto-presión, - generalmente alrededor de 40psi (2.7atm) a los motores industriales grandes, desarrollando su caldera de Cornualles grande con el tubo interno a partir de cerca de 1812. Éstos también fueron empleados al aumentar un número de motores de bombeo del vatio, de energía y de productividad grandemente cada vez mayores; esto llevó al motor de Cornualles grande muy eficiente que continuó siendo construido hasta el final del siglo XIX.
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