İçeriğe atla

Thomas Savery

Vikipedi, özgür ansiklopedi
Thomas Savery
Doğumy. 1650
Shilstone, Modbury, Devon, İngiltere
Ölüm15 Mayıs 1715 (65 yaşında)
Londra, İngiltere
Milliyetİngiliz
MeslekMühendis
Tanınma nedeniBuhar makinesi

Thomas Savery (/ˈsvəri/; y. 1650 – 15 Mayıs 1715), İngiliz mucit ve mühendis. Ticari olarak kullanılan ilk buhar güçlü cihazı olan ve genellikle "Savery motoru" olarak anılan buhar pompasını[1] icat etmiştir. Savery'nin buhar pompası, maden drenajını iyileştiren ve yaygın kamu su tedarikini uygulanabilir hale getiren devrim niteliğinde bir su pompalama yöntemiydi.

2 Temmuz 1698'de buharla çalışan, madendeki suyu dışarı atmak için kullanılan bir tulumba yaptı. Tulumba yüksek basınçla çalıştığından o günün teknolojisine göre bu tip bir buharı güvenli biçimde kullanacak düzeyde değildi. Ayrıca gerekli buharı oluşturmak için suyu ısıtmada çok fazla yakıt kullanılıyordu. Bu tip makinelerin öncülü olan Savery’nin buhar makinesi verimsiz olduğundan fazla kullanılmadı fakat kendinden sonra gelen makineler için temel teşkil etti.

Thomas Savery, Devon, Modbury yakınlarındaki Shilstone malikanesinde doğdu. Askeri mühendis oldu, 1702'de yüzbaşı rütbesine yükseldi ve boş zamanlarını mekanik alanında deneyler yaparak geçirdi. 1696'da cam veya mermeri parlatmak için bir makine ve bir ırgat tarafından çalıştırılan çarkları içeren ve "gemilerin şimdiye kadar başkaları tarafından yapılmamış kadar kolay ve hızlı şekilde kürek çekmesi" için bir patent aldı ve bu makine Amirallik, Deniz Kuvvetleri Araştırmacısı Edmund Dummer'ın olumsuz raporunun ardından tarafından reddedildi.[2]

Savery aynı zamanda Hasta ve Yaralı Komisyonu Üyeleri için de çalışıyordu ve Eczacılar Derneği ile bağlantılı olan Navy Stock Company'ye ilaç tedariki sözleşmesi yaptı. Onlar adına üstlendiği görevler onu Dartmouth, Devon'a götürdü ve muhtemelen Thomas Newcomen ile bu şekilde temasa geçti.

Buharla çalışan pompa

[değiştir | kaynağı değiştir]
Yangın pompası, Savery sistemi, 1698

2 Temmuz 1698'de Savery, "madenlerin su drenajında, kasabalara su sağlanmasında, su veya sürekli rüzgarın olmadığı her türlü yerde değirmenin çalıştırılmasında büyük fayda ve avantaj sağlayacak olan su basmak ve her türlü değirmenciliği ateşin itici gücüyle yapmak için yeni buluşu " buhar gücüyle çalışan pompanın patentini aldı.[3] Herhangi bir cihaz veya buluş anlamına gelen "motor" kelimesinin çağdaş kullanımından sonra buna "Savery motoru" adı verildi. Buluşunu 14 Haziran 1699'da Royal Society'ye gösterdi. Patentte hiç resim ve açıklama yoktu ancak 1702'de Savery, makineyi The Miner's Friend; or, An Engine to Raise Water by Fire[4]' adlı kitabında madenlerden suyu dışarı pompalayabileceğini iddia ettiği kitabında anlattı.

Savery motorunun çalışma şeması. Motor, a ve c valfleri kapalı, b ve d valfleri açıkken suyu emer. a ve c vanaları açık, b ve d vanaları kapalıyken suyu yukarı iter.

Savery'ninki, musluklar dışında hiç hareketli parçası olmayan pistonsuz bir pompaydı. Önce kazandaki buharın yükseltilmesiyle çalıştırıldı; Daha sonra buhar ilk çalışma kaplarından birine alındı ​​ve yükseltilecek suya bir iniş borusu aracılığıyla üflenmesi sağlandı. Sistem ısınıp buharla dolduğunda, kazan ile çalışma kabı arasındaki musluk kapatılıyor ve gerekirse kabın dışı soğutuluyordu. Bu, içindeki buharın yoğunlaşmasına neden olup kısmi vakum yaratıyor ve atmosfer basıncı suyu kap dolana kadar iniş borusundan yukarı itiyordu. Bu anda kazanın altındaki musluk kapatılıp bununla yukarı boru arasındaki musluk açılıyor ve kazandan daha fazla buhar alınıyordu. Buhar basıncı arttıkça, tanktaki suyu yukarı borudan madenin tepesine doğru basıyordu.

Ancak pompasının dört ciddi sorunu vardı. Birincisi, çalışma kabına her su alınışında, ısının büyük kısmı pompalanan suyun ısıtılması için boşa harcanıyordu. İkincisi, sürecin bir sonraki aşaması, suyu yukarıya doğru itmek için yüksek basınçlı buhar gerektiriyor ve pompanın lehimli bağlantıları, yüksek basınçlı buhara zar zor dayanabiliyor ve sık sık onarım gerektiriyordu. Üçüncüsü, pompa suyu yukarı itmek için pozitif buhar basıncı kullansa da (Suyun yüksek basınç pompasıyla kaldırılabileceği yüksekliğe dair teorik bir sınır yoktur) pratik ve güvenlik hususları uygulamada derin bir madenden suyu boşaltmak için alt seviyeden yüzeye kadar birçok orta basınçlı pompaya gerek olacağı anlamına geliyordu. Dördüncüsü, su yalnızca atmosfer basıncıyla (yoğunlaştırılmış buhar 'vakumuna' karşı çalışarak) pompanın içine itiliyordu. Bu yüzden pompanın su seviyesinden yaklaşık 9,1 metreden (30 fit) daha fazla yüksekte olmaması gerekiyordu. Bu ise pompanın karanlık madenlerin her yerinde kurulması, işletilmesi ve bakımının yapılması gerektiriyordu.

1698 Savery Motoru

İtfaiye Aracı Yasası

[değiştir | kaynağı değiştir]

Savery'nin Temmuz 1698 tarihli orijinal patenti 14 yıllık koruma sağladı; bir sonraki yıl, 1699'da, korumasını 21 yıl daha uzatan bir Parlamento Yasası çıkarıldı. "Thomas Savery'nin su yükseltme ve her türlü değirmen işiyle ilgili buluşunu teşvik eden" bu yasa "İtfaiye Aracı Yasası" olarak tanındı. Savery'nin çok geniş kapsamlı patenti, ateşle su yükselten tüm pompaları kapsıyordu.[5]

Whitehill'li mimar James Smith, Savery'nin pompasını İskoçya'da kullanma haklarını satın aldı. 1699'da mucit ile bir anlaşma yaptı ve 1701'de İskoçya Parlamentosu'ndan Savery'nin İngiltere'deki hibe modeline göre tasarlanmış ve aynı süre boyunca çalışacak şekilde tasarlanmış bir patent aldı. Smith, makineyi "suyu yükseltmek ve değirmen işini ateşin gücüyle hareket ettirmek için bir motor veya icat" olarak tanımladı ve pompayı 14 kulaç veya 84 fit derinlikten su pompalamak için değiştirdiğini iddia etti.[3][6]

İngiltere'de Savery'nin patenti, Thomas Newcomen'in onunla ortaklığa girmek zorunda kalması anlamına geliyordu. 1712'ye gelindiğinde, iki adam arasında Newcomen'in daha gelişmiş buhar makinesi tasarımını geliştirmek için anlaşmalar yapılmıştı. Savery'nin patenti altında pazarlanan bu tasarımda, buhar gücüyle daha derin su madenlerine ulaşılabilmesi için su tankları ve pompa çubukları eklenmişti.[7] Newcomen'ın motoru yalnızca atmosfer basıncıyla çalışıyordu, dolayısıyla yüksek basınçlı buharın tehlikelerinden kaçınıyordu ve 1690'da Fransız Denis Papin tarafından icat edilen piston kavramını kullanarak derin madenlerden suyu çıkarabilen ilk buhar makinesini üretti.[8]

Papin 1707'de Londra'ya döndüğünde, Papin'in arkadaşı Robert Boyle'dan sonra Kraliyet Cemiyeti'nin yeni Başkanı Isaac Newton tarafından Savery ile çalışması istendi. Savery beş yıl boyunca Papin ile çalıştı ancak Fransız bilim adamına hiçbir zaman kredi veya gelir vermedi.

Savery'nin 1715'teki ölümünden sonra patenti ve Parlamento Yasası Ateşle Su Yükseltme İcadının Sahipleri adlı bir şirkete devredildi.[9] Bu şirket, buhar makinelerinin yapımı için yılda 420 £'a kadar patent telifi alarak, Newcomen makinelerinin yapımı ve işletilmesi için başkalarına lisans verdi.[10] Bir vakada, bir kömür madeni, "makinenin çalışır durumda tutulması için verdikleri hizmet karşılığında" sahiplerine yılda 200 £ ve net kârlarının yarısını ödedi.[11]

İtfaiye Aracı Yasası, Newcomen'ın ölümünden dört yıl sonra, 1733'e kadar yürürlükten kalkmadı.[12]

Buhar pompasının uygulanması

[değiştir | kaynağı değiştir]

Mart 1702 tarihli bir gazete Savery'nin pompalarının kullanıma hazır olduğunu ve Çarşamba ve Cumartesi öğleden sonraları Londra'daki Salisbury Court'taki Old Playhouse'un karşısındaki iş evinde görülebileceğini duyurdu.

Pompalarından biri Londra'daki York Buildings'e kurulmuştu. Daha sonraki açıklamalara göre bu, 'sıradan havadan sekiz veya on kat daha güçlü' (yani 8-10 atmosfer) buhar üretiyordu ancak makinenin ek yerlerini patlatıyordu ve bu da onu ek yerlerini spelter ile lehimlemeye zorluyordu.[13]

Bir diğeri Hampton Court Sarayı'ndaki su kaynağını kontrol etmek için inşa edildi, bir diğeri ise Kensington'daki Campden House'da 18 yıl boyunca faaliyet gösterdi.[14]

Madenlerde birkaç Savery pompası denendi, Wednesbury'de (o zamanlar Staffordshire'da) Broad Waters adlı bir havuzdan ve yakındaki kömür madenlerinden suyu temizlemek için bunlardan birini kullanma girişimi başarısız oldu. Bu, birkaç yıl önce ani bir su patlamasıyla örtülmüştü. Ancak pompa 'çalışmadı'. Yükselen buhar miktarı o kadar fazlaydı ki 'tüm makineyi parçalara ayırdı'. Buhar pompası bir kenara bırakıldı ve su yükseltme planı uygulanamaz olduğu gerekçesiyle iptal edildi.[15][16] Bu olay 1705 yılı civarında gerçekleşmiş olabilir.[16]

1706'da Chesterfield yakınlarındaki Newbold'da George Sparrow tarafından başka bir pompa önerildi; burada bir toprak sahibi kömürünü boşaltmada bir uğultu için komşularının onayını almakta zorluk çekiyordu. Belki de Broad Waters pompasının patlaması nedeniyle bundan hiçbir şey çıkmadı.[16] Ayrıca Cornwall'daki bir bakır madeni olan Wheal Vor'da bir buhar pompasının denenmiş olması da mümkündür.[17]

Daha sonraki çalışmalar için ilham

[değiştir | kaynağı değiştir]

Daha sonraki birkaç pompalama sistemi Savery'nin pompasına dayanıyor olabilir. Örneğin, ikiz hazneli pulsometre buhar pompası bu pompanın geliştirilmişiydi.[18]

Konuyla ilgili yayınlar

[değiştir | kaynağı değiştir]
Günümüzün sayısız yeniden basımı vardır: Lives of Boulton and Watt. ISBN 1-4255-6053-9.  Lives of Boulton and Watt. ISBN 1-4067-9863-0.  Smiles, Samuel (Haziran 2007). Lives of Boulton and Watt. ISBN 978-1-84588-371-3. 
Ek B'de yeniden basılmıştır.: Savary, A.W.; Lydia A. Savary (1893). A Genealogical and Biographical Record of the Savery Families and of the Severy Family. Lippincott. 

Newcomen buhar makinesiyle Savery buhar pompasının karşılaştırılması

[değiştir | kaynağı değiştir]

Savery buhar pompası, Newcomen buhar makinesinden çok daha az maliyetliydi; 2 ila 4 beygir gücündeki bir Savery pompasının maliyeti 150–200 GBP idi.[19] Ayrıca bir beygir gücüne kadar küçük boyutlarda da mevcuttu. Newcomen buhar motorları daha büyüktü ve daha pahalıydı. En azından 1900'lü yıllarda 2 beygir gücünde pistonlu motorlar piyasaya çıkana kadar, pistonlu buhar motorlarının küçükleri çok verimsiz olduğundan büyük makineler tercih ediliyordu.[20] Savery tipi pompaların üretimi 18. yüzyılın sonlarına kadar devam etti.

Dış bağlantılar

[değiştir | kaynağı değiştir]
  1. ^ Elizabeth H. Oakes (2002). "A to Z of STS scientists". Facts on File Inc. s. 267. ISBN 978-0-8160-4606-5. 
  2. ^ Fox, Celina (2007). "The Ingenious Mr Dummer: Rationalizing the Royal Navy in Late Seventeenth-Century England" (PDF). Electronic British Library Journal. s. 25. 27 Eylül 2013 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ekim 2009. 
  3. ^ a b Jenkins, Rhys (1936). Links in the History of Engineering and Technology from Tudor Times. Ayer Publishing. s. 66. ISBN 0-8369-2167-4. 
  4. ^ Savery, Thomas (1827). The Miner's Friend: Or, an Engine to Raise Water by Fire. S. Crouch. 
  5. ^ Elizabeth H. Oakes, A to Z of STS scientists, Facts on File Inc – 2002, 978-0-8160-4606-5 archive.org pp. 214–215, 267
  6. ^ The Records of the Parliaments of Scotland to 1707, K.M. Brown et al eds (St Andrews, 2007–2013), erişim tarihi: 24 Haziran 2013.[1] 4 Mart 2016 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  7. ^ "Steam Condensate: Important Things to Know | DFT Valves". DFT Valves (Amerikan ingilizcesi). 6 Mart 2018. 22 Haziran 2018 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 22 Haziran 2018. 
  8. ^ L. T. C. Rolt and J. S. Allen, The Steam Engine of Thomas Newcomen (Landmark Publishing, Ashbourne 1997).
  9. ^ Jenkins, pp. 78–79
  10. ^ Oldroyd, David (2007). Estates, Enterprise and Investment at the Dawn of the Industrial Revolution. Ashgate Publishing Ltd. s. 14. ISBN 978-0-7546-3455-3. 
  11. ^ Roll, Eric (1968). An Early Experiment in Industrial Organisation. Routledge. s. 27. ISBN 0-7146-1357-6. 
  12. ^ Armytage, W.H.G. (1976). A Social History of Engineering. Westview Press. s. 86. ISBN 0-89158-508-7. 
  13. ^ L.T.C. Rolt and J. S. Allen, The Steam Engine of Thomas Newcomen (Landmark Publishing, Ashbourne 2007), pp. 27–28
  14. ^ E. I. Carlyle, 'Savery, Thomas (1650?–1715)', rev. Christopher F. Lindsey, Oxford Dictionary of National Biography, Oxford University Press, 2004, 29 Nisan 2006'da erişildi URL 3 Şubat 2020 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi.
  15. ^ Richard Wilkes of Willenhall, quoted in Stebbing Shaw, History and Antiquities of Staffordshire (1798–1801) II(1), 120
  16. ^ a b c P. W. King. 'Black Country Mining before the Industrial Revolution' Mining History: The Bulletin of the Peak District Mines History Society 16(6), 42–43.
  17. ^ Earl, Bryan (1994). Cornish Mining: The Techniques of Metal Mining in the West of England, Past and Present (2ci bas.). St Austell: Cornish Hillside Publications. s. 38. ISBN 0-9519419-3-3. 
  18. ^ "SPP Pumps". spppumps.com. 1 Aralık 2006 tarihinde kaynağından arşivlendi. 
  19. ^ Landes, David. S. (1969). The Unbound Prometheus: Technological Change and Industrial Development in Western Europe from 1750 to the Present. Cambridge; New York: Press Syndicate of the University of Cambridge. s. 62, Note 2. ISBN 0-521-09418-6. 
  20. ^ Hunter, Louis C.; Bryant, Lynwood (1991). A History of Industrial Power in the United States, 1730–1930, Vol. 3: The Transmission of Power. Cambridge, Massachusetts, Londra: MIT Press. s. xxii. ISBN 0-262-08198-9.