O motor a vapor de Thomas Savery

Thomas Savery nasceu em uma família bem conhecida em Shilston, Inglaterra, por volta de 1650. Ele era bem educado e exibia uma grande predileção por mecânica, matemática, experimentação e invenção.

Uma das primeiras invenções de Savery foi um relógio, que permanece em sua família até hoje e é considerado um engenhoso mecanismo. Ele inventou e patenteou o arranjo de rodas de pás acionadas por cabrestantes para impulsionar embarcações em clima calmo. Ele apresentou a idéia ao Almirantado Britânico e ao Wavy Board, mas não obteve sucesso. O principal objetor foi o inspetor da Marinha que dispensou Savery com a observação: "E pessoas entrelaçadas, que não têm nenhuma preocupação conosco, fingem inventar ou inventar coisas para nós?"

Savery não se intimidou - ele instalou seu aparelho em uma pequena embarcação e exibiu sua operação no Tamisa, embora a invenção nunca tenha sido introduzida pela Marinha.

Savery inventou o motor a vapor algum tempo após o lançamento de suas rodas de pás, uma idéia concebida pela primeira vez por

Embora a história não seja particularmente credível, uma comparação dos desenhos dos dois motores - os de Savery e Somerset - mostra uma semelhança impressionante. Se nada mais, Savery deve receber crédito pela introdução bem-sucedida desse mecanismo "semi-onipotente" e "comandante da água". Ele patenteou o design de seu primeiro motor em 2 de julho de 1698. Um modelo de trabalho foi submetido à Royal Society of London.

Savery enfrentou despesas constantes e embaraçosas na construção de seu primeiro motor a vapor. Ele teve que manter as minas britânicas - e particularmente as profundezas da Cornualha - livres de água. Ele finalmente concluiu o projeto e conduziu algumas experiências bem-sucedidas, exibindo um modelo de seu "carro de bombeiros" perante o rei William III e sua corte em Hampton Court em 1698. Savery então obteve sua patente sem demora.

O título da patente diz:

"Uma concessão a Thomas Savery do único exercício de uma nova invenção por ele inventada, para elevar a água e ocasionar movimento para todos os tipos de obras de moinho, pela força importante de fogo, que será de grande utilidade para drenar minas, servir as cidades com água e para o trabalho de todos os tipos de moinhos, quando eles não tiverem o benefício da água nem ventos; segurar por 14 anos; com cláusulas usuais ".

Em seguida, Savery deixou o mundo saber sobre sua invenção. Ele iniciou uma campanha publicitária sistemática e bem-sucedida, sem perder a oportunidade de fazer seus planos não apenas conhecidos, mas bem compreendidos. Ele obteve permissão para comparecer com seu modelo de carro de bombeiros e explicar seu funcionamento em uma reunião da Royal Society. A ata dessa reunião dizia:

"O Sr. Savery entreteve a Sociedade mostrando seu motor para elevar a água pela força do fogo. Ele foi agradecido por mostrar o experimento, que teve sucesso de acordo com as expectativas, e foi aprovado. "

Na esperança de apresentar seu carro de bombeiros aos distritos de mineração da Cornualha como um motor de bombeamento, Savery escreveu um prospecto para circulação geral ",O amigo do mineiro; ou, Uma descrição de um mecanismo para elevar a água pelo fogo.”

O prospecto de Savery foi impresso em Londres em 1702. Ele passou a distribuí-lo entre os proprietários e gerentes de minas, que estavam descobrindo na época que o fluxo de água em certas profundidades era tão grande que impedia a operação. Em muitos casos, o custo da drenagem não deixou margem de lucro satisfatória. Infelizmente, embora o carro de bombeiros de Savery tenha começado a ser usado para fornecer água às cidades, grandes propriedades rurais, casas de campo e outros estabelecimentos privados, não passou a ser de uso geral entre os minas. O risco de explosão das caldeiras ou receptores era muito grande.

Havia outras dificuldades na aplicação do mecanismo Savery em muitos tipos de trabalho, mas esse era o mais sério. De fato, explosões ocorreram com resultados fatais.

Quando usados ​​em minas, os motores eram necessariamente colocados a 30 pés ou menos do nível mais baixo e poderiam ficar submersos se a água subir acima desse nível. Em muitos casos, isso resultaria na perda do motor. A mina permaneceria "afogada", a menos que outro motor fosse adquirido para bombear.

O consumo de combustível com esses motores também foi muito grande. O vapor não pôde ser gerado economicamente porque as caldeiras utilizadas eram de formas simples e apresentavam pouco superfície de aquecimento para garantir uma transferência completa de calor dos gases de combustão para a água na caldeira. Este desperdício na geração de vapor foi seguido por desperdício ainda mais sério em sua aplicação. Sem expansão para a expulsão de água de um receptor metálico, os lados frio e úmido absorviam o calor com a maior avidez. A grande massa do líquido não foi aquecida pelo vapor e foi expelida à temperatura na qual foi elevada por baixo.

Mais tarde, Savery começou a trabalhar com Thomas Newcomen em um motor a vapor atmosférico. Newcomen era um ferreiro inglês que inventou essa melhoria em relação ao projeto anterior de Slavery.

O motor a vapor Newcomen usou a força da pressão atmosférica. Seu motor bombeava vapor para dentro de um cilindro. O vapor foi então condensado por água fria, o que criou um vácuo no interior do cilindro. A pressão atmosférica resultante operava um pistão, criando movimentos descendentes. Ao contrário do motor que Thomas Savery havia patenteado em 1698, a intensidade da pressão no motor da Newcomen não era limitada pela pressão do vapor. Juntamente com John Calley, Newcomen construiu seu primeiro motor em 1712 no topo de um poço de minas cheio de água e o usou para bombear água da mina. O motor Newcomen foi o antecessor do motor Watt e foi uma das peças de tecnologia mais interessantes desenvolvidas durante os anos 1700.

James watt eram um inventor e engenheiro mecânico nascido em Greenock, na Escócia, conhecido por suas melhorias no motor a vapor. Enquanto trabalhava para a Universidade de Glasgow em 1765, Watt recebeu a tarefa de reparar um motor Newcomen, considerado ineficiente, mas ainda o melhor motor a vapor de seu tempo. Ele começou a trabalhar em várias melhorias no design do Newcomen. O mais notável foi seu 1769 patente para um condensador separado conectado a um cilindro por uma válvula. Ao contrário do motor da Newcomen, o design de Watt tinha um condensador que podia ser mantido frio enquanto o cilindro estava quente. O motor de Watt logo se tornou o design dominante para todos os motores a vapor modernos e ajudou a provocar a Revolução Industrial. Uma unidade de energia chamada watt recebeu o nome dele.