Thomas Newcomen: izumitelj prvega parnega stroja za črpanje vode
Thomas Newcomen (februar 1664 - 5. avgust 1729) je bil angleški izumitelj. Izdelal je prvi praktični parni stroj za črpanje vode, Newcomenov parni stroj.
Newcomen je bil trgovec z železom in baptistični laični pridigar. Rodil se je v Dartmouthu v Devonu v Angliji v trgovski družini in bil 24. februarja 1664 krščen v cerkvi svetega Saviurja.
Velik problem so bile poplave v rudnikih premoga in kositra. Newcomen je poskušal izboljšati načine za črpanje vode iz rudnikov. Njegovo podjetje za prodajo železa je bilo specializirano za orodja za rudarsko industrijo.
Njegov prvi motor ni bil preveč učinkovit in je porabil veliko premoga. Wattov parni stroj je bil veliko učinkovitejši pri porabi goriva. Watt in njegov partner Matthew Boulton sta dobila visoke honorarje, saj sta s svojimi stroji prihranila veliko pri stroških za gorivo.
Razvoj Newcomenovega stroja
Okoli leta 1712 je Newcomen skupaj z mehaničnim sodelavcem Johnom Calleyem razvil prvo zanesljivo atmosfersko parno napravo, ki je bila namenjena predvsem črpanju vode iz rudniških jam. Njegov stroj je temeljil na ideji ustvarjanja delnega vakuuma v valju z uporabo kondenzirane pare — kar je omogočilo pritisk atmosfernega zraka, da potisne bat navzdol in tako poganja vzvod (gurdžo), ki je poganjal črpalko.
Kako deluje Newcomenov parni stroj
- V bojler se dovede para, ki nato vstopi v valj nad batom.
- Ko je valj napolnjen s paro, se vanj z vplivom hladne vode vbrizga voda, para se kondenzira in v valju nastane delni vakuum.
- Vakuum omogoči, da atmosferni tlak zunanjega zraka potisne bat navzdol; ta gibalni moment se prenese preko vzvoda na črpalko.
- Za dvig bata se valj ponovno napolni s paro in postopek se ponovi.
Ta način delovanja je znan kot atmosferski stroj: glavno gonilo ni bila sama para, temveč tlak zraka, ki je deloval proti vakuumu v valju. Zaradi potrebe po hlajenju valja pri vsakem taktu pa je bil stroj gorivno potratnejši.
Pomen in vpliv
Newcomenov stroj ni bil najučinkovitejši, vendar je imel velik praktičen pomen. Omogočil je črpanje vode iz globljih rudnikov in s tem je prispeval k širjenju rudarjenja ter razvoju industrije v 18. stoletju. Njegova naprava je bila pomemben korak proti industrijski proizvodnji in je ležala v osnovi poznejših izboljšav parnega stroja.
Primerjava z Wattovim strojem
James Watt je v drugi polovici 18. stoletja uvedel bistvene izboljšave — zlasti ločen kondenzator, ki je preprečeval potrebo po hlajenju glavnega valja pri vsakem taktu. To je znatno povečalo učinkovitost in zmanjšalo porabo goriva. Zaradi teh izboljšav sta Watt in njegov partner Matthew Boulton dosegla gospodarski uspeh in obsežno komercializacijo, medtem ko Newcomen sam ni iztržil enake stopnje bogastva od svojega izuma.
Osebno življenje in zapuščina
Newcomen je ostal predvsem praktični mojster in lokalni trgovec z železom, obenem pa laični pridigar. Njegovo delo je postavilo temelje za napredke, ki so sledili, in ga pogosto omenjajo kot enega od pomembnih predhodnikov industrijske revolucije. Čeprav so Newcomenovi stroji sčasoma izrinjeni z učinkovitejšimi izvedbami, so imeli pomembno vlogo v začetnih desetletjih industrijskega razvoja.
Nekaj primerkov atmosferskih strojev in obnovljenih modelov je ohranjenih v muzejih in kot del tehnične dediščine, kar omogoča vpogled v zgodnje korake parne tehnologije.
Animacija sheme Newcomenovega parnega stroja. - Para je prikazana rožnato, voda pa modro. - Ventili se premikajo od odprtega (zeleno) do zaprtega (rdeče).
Ohranjeni Newcomenovi motorji
Primeri Newcomenovih motorjev so v Muzeju znanosti (London) in Fordovem muzeju v Dearbornu v Michiganu.
Morda zadnji Newcomenov motor, ki se je uporabljal v komercialne namene, in zadnji, ki je še vedno na svojem prvotnem mestu, je v centru Elsecar Heritage Centre v bližini Barnsleyja v Južnem Yorkshiru. Newcomenovi motorji, ki jih je mogoče videti delujoče, so Newcomen Memorial Engine v Dartmouthu in replika motorja v muzeju Black Country v Dudleyju v West Midlandsu.
Vprašanja in odgovori
V: Kdo je bil Thomas Newcomen?
O: Thomas Newcomen je bil angleški izumitelj, ki je izdelal prvi praktični parni stroj za črpanje vode.
V: Kdaj se je rodil Thomas Newcomen?
O: Thomas Newcomen se je rodil februarja 1664.
V: Kaj je delal Thomas Newcomen, preden je postal izumitelj?
O: Thomas Newcomen je bil prodajalec železa in baptistični laični pridigar.
V: Kateri problem je Newcomen poskušal rešiti s svojim parnim strojem?
O: Newcomen je skušal izboljšati načine za črpanje vode iz rudnikov premoga in kositra.
V: Za kaj je bilo specializirano Newcomenovo železarstvo?
O: Newcomenovo železarstvo je bilo specializirano za orodja za rudarsko industrijo.
V: Kako učinkovit je bil Newcomenov prvi parni stroj?
O: Newcomenov prvi parni stroj ni bil zelo učinkovit in je porabil veliko premoga.
V: Kdo je za svoje parne stroje, ki so bili učinkovitejši pri porabi goriva, prejel visoke licenčnine?
O: James Watt in njegov partner Matthew Boulton sta dobila visoke honorarje, ker sta s svojimi parnimi stroji veliko prihranila pri stroških za gorivo.
