Délmagyar logó

2017. 10. 21. szombat - Orsolya 10°C | 20°C Még több cikk.

350 éve született Thomas Newcomen, az első gőzgép alkotója

A gyakorlatban is használható első gőzgép építője Anglia délnyugati csücskében, Devon grófságban látta meg a napvilágot.
Háromszázötven éve, 1663. február 28-án született Thomas Newcomen, a gyakorlatban is használható első gőzgép építője.

Anglia délnyugati csücskében, Devon grófságban látta meg a napvilágot egy puritán családban. Vaskereskedéssel, kovácsmesterséggel foglalkozott, idővel bádogossá és vízvezeték-szerelővé is kiképezte magát. Angliában akkoriban már elég kevés fa volt, az is a tengerészetnek kellett hajóépítésre, így tüzelőanyagként szenet használtak. A bányák tárnáit viszont folyamatosan fenyegette a víz, amelynek kiszivattyúzása akár kézzel, akár állati erő felhasználásával költséges és lassú volt. E célra először Thomas Savery épített gőzgépet, ám a "bányászok barátjának" nevezett szerkezet túl drága volt a mindennapi használathoz.

Newcomen maga is érezte a probléma súlyát, hiszen ónbányáiról híres vidéken élt, ahol a beáramló víz miatt nem lehetett a tárnákat mélyre fúrni. Nekifogott hát a kísérletezésnek, amiben társa John Calley, egy hozzá hasonlóan formális képzésben nem részesült, de komoly gyakorlati tapasztalattal rendelkező mesterember volt. Newcomen képzeletét az Otto von Guericken német tudós által néhány évtizeddel korábban felfedezett vákuum munkavégző képessége is izgatta, és többször kért levélben tanácsot a kor ismert tudósától, a sejteket felfedező Robert Hooke-tól is.

Amikor Newcomen tudomást szerzett Savery találmányáról, azonnal felkereste a tőle nem messze élő feltalálót, akivel partneri viszonyra lépett, és ekképp használhatta annak szabadalmait. Newcomen egy évtizedig tökéletesítgette Savery gépét, amelynek pontos mását hátsó udvarában állította fel, mígnem előállt a himbás gőzszivattyúval. A kétkarú emelő egyik oldalán láncon a bányaszivattyú dugattyúja, a másik oldalon egy felül nyitott hengerben egy másik dugattyú mozgott. Ez alá a dugattyú alá gőzt vezettek, majd hideg vízzel lecsapatták. A keletkező vákuum leszívta a dugattyút, a másik oldalon ugyanekkor a felfelé mozgó dugattyú felnyomta a bányavizet. Ezután a kondenzátumot kiengedték, ekkor a szivattyú saját súlya miatt lefelé mozgott, majd a gőz beengedésekor újrakezdődött a folyamat.

Thomas Newcomen gőzgépe.
Thomas Newcomen gőzgépe.

Newcomen 1711 végén tett ajánlatot egy bánya víztelenítésére, ahol addig a tulajdonos évi ezer font költséggel 500 lovat alkalmazott e célra. A gyakorlati megvalósítás kezdetben akadozott, mert nehezen készült el a nyomásnak ellenálló henger és a belé tökéletesen illeszkedő dugattyú. További nehézség volt, hogy kezdetben a gőz kiengedését és a víz befecskendezését is kézzel kellett irányítani. A legenda szerint az ezzel a feladattal megbízott 13 éves fiú jött rá, hogy a szelepek nyitását és zárását a himbához kötött kötelekkel lehetne szabályozni, ami gyakorlatilag a folyamat automatizálását jelentette. A gép így percenként 15 ütemre volt képes, s alig néhány nap alatt vízmentesített egy olyan bányát, ahol ezt korábban nem tartották lehetségesnek.

A Newcomen által gépei eladására alapított társaság hatalmas sikerrel működött, a himbás gőzszivattyúk gyors ütemben terjedtek először Angliában, majd Európában és Észak-Amerikában is. Amikor a feltaláló 1729. augusztus 5-én londoni házában meghalt, mintegy 75 gépe működött, fél évszázaddal később pedig már több mint félezer, amelyek között 80 lóerős is akadt.

A szerkezeten sokáig nem módosítottak, holott hatásfoka kétségbeejtően alacsony, kevesebb mint egy százalékos volt, mert a víz befecskendezésekor a henger lehűlt, így újra és újra fel kellett melegíteni. Mivel azonban a gépek szénbányákban üzemeltek, ahol bőven akadt tüzelőanyag, ez nem jelentett problémát. A gondok azután jelentkeztek, amikor a gőzgépet már a bányáktól távolabb akarták használni.

A megoldás James Watt nevéhez fűződik, akit eredetileg a Glasgow-i Egyetem az ottani Newcomen-gőzgép javítására kért fel. Watt elválasztotta a gőzlecsapódást végző kondenzátort a hengertől, amelyben a dugattyú mozog, az addig nyitott hengert lezárta, és egy atmoszférás gőzzel töltötte ki. Az így biztonságossá vált gépben a munkát nem a külső légkör, hanem a gőz végezte. Watt 1769-ben jegyeztette be a tökéletesített gőzgépet, de mivel bőszen védte szabadalmait, ezek a szerkezetek csak akkor terjedtek el tömegesen, amikor a szabadalmak lejártak, és a gőzgép jóval olcsóbb lett.

hirdetés

Kövessen minket, kommentelje híreinket a Delmagyar.hu Facebook oldalán!

hirdetés

hirdetés

A címoldal témái

Önnek ajánljuk

Több millióan szednek fájdalomcsillapítót munkavégzéshez Nagy-Britanniában

A szigetország teljes felnőtt lakosságának negyede szed rendszeresen legalább öt éve… Tovább olvasom