Водооткачивающая машина превращается в тепловой двигатель

Уатт и Болтон вообще очень внимательно следили за тем, чтобы конкуренты не нарушали их патентных прав. Так происходило и в тех случаях, когда они сами не собирались использовать запатентованные технические решения, например, машину высокого давления, описанную в первом патенте 1769 г., но не воплощенную Уаттом.

Его машины, как известно, работали при низком давлении (1,2-1,5 ат), но первый патент Уатта, по существу, блокировал развитие машин высокого давления на весь период действия патента.

Любопытно, что Уатт и Болтон пытались провести через парламент закон о запрещении использования пара высокого давления, мотивируя это соображениями общественной безопасности. Скептически относился Уатт к идее локомотива, хотя она и была запатентована им в 1784 г.

Около 1800 г. Уатт удаляется от дел. Вскоре истекает Срок действия его первого патента, и паровые машины начинают выпускать многие заводы. Их совершенствование ускоряется.

Изобретатель парового молота Нэс-мит писал: "Люди, обладающие достаточными средствами и предприимчивостью, стали применять систему повышенного давления пара во всей ее полноте и ввели в употребление соответственно построенные паровые котлы, развивающие давление в 30, 40, 60 и 70 фунтов на 1 кв. дюйм - давление, которое заставило бы инженеров старой школы упасть в обморок от страху".

Но так как экономический результат этого повышенного давления пара с очевидностью обернулся в совершенно недвусмысленной форме фунтов, шиллингов, пенсов, паровые котлы высокого давления при конденсационных машинах получили почти всеобщее распространение».

Среди таких людей прежде всего следует упомянуть инженеров Тревитика и Вульфа, которые в свое время, будучи на службе у Уатта и Болтона, следили за надлежащей эксплуатацией водоподъемных машин. В частности, когда окончился срок действия контрактов в Корнуэлле, по которым изобретатель получил часть сэкономленного в процессе эксплуатации угля, инженерный контроль был прекращен и паровое хозяйство рудников быстро пришло в упадок.

Восстановление и модернизацию этого хозяйства поручили Тревитику и Вульфу. Систематически усовершенствуя паровые машины главным образом путем увеличения давления пара и степени расширения в цилиндрах, они в 1874 г. довели производительность лучших корнуэлльских машин (считавшихся в то время наиболее экономичными) до 141 000 кгм на 1 кг угля, что соответствует эффективному кпд 4,1%.

Паровая машина - предок всех современных двигателей. В течение многих лет, несмотря на большой вес и невысокий кпд, она являлась единственным устройством для преобразования теплоты в работу.

Создание паровых машин привело к возникновению новой производственной базы, а опыт и знания, накопленные в процессе их разработки и эксплуатации, позволили впоследствии получить более совершенные двигатели. Именно в процессе разработки паровых машин были познаны и изучены основные законы преобразования тепла в работу и многие другие законы природы.

Однако с развитием капитализма все более возрастала потребность в других приводных двигателях. Паровой двигатель удовлетворял предприятия с непрерывным производственным процессом (текстильная, горная промышленность и др.).

На тех же предприятиях, где паровая машина использовалась нерегулярно, она была просто нерентабельна, а поэтому необходим был двигатель принципиально нового типа: без котла, с малым временем запуска и со сравнительно невысокой мощностью единичной силовой установки. Рабочим телом такого двигателя не мог быть пар. Начались попытки создания двигателей, работающих на иных рабочих телах.

Другое по технологическим наукам

Сплошная химия
Один из лидеров современной химической индустрии — американский концерн DuPont — начинался как семейное «пороховое» дело, но за два столетия трансформировался в крупнейший инкубатор открытий в сфере бытовой химии ...