Thomas Savery
Ingeniero inglés del siglo XVII y XVIII; inventó la primera bomba de vapor comercial

Thomas Savery
NacidoC. 1650
Shilstone , Modbury , Devon, Inglaterra
Fallecido1715
Londres, Inglaterra
NacionalidadInglés
OcupaciónIngeniero

Thomas Savery ( c . 1650 - 15 de mayo de 1715) fue un inventor e ingeniero inglés . Inventó el primer dispositivo impulsado por vapor de uso comercial, una bomba de vapor [ 1 ] a la que a menudo se hace referencia como "máquina Savery". La bomba de vapor de Savery fue un método revolucionario de bombeo de agua, que mejoró el drenaje de las minas e hizo posible el suministro público generalizado de agua.

Carrera

Thomas Savery nació en la mansión de Shilstone , cerca de Modbury , Devon. Se convirtió en ingeniero militar, ascendiendo al rango de capitán en 1702, y pasó su tiempo libre realizando experimentos en mecánica. En 1696 sacó una patente para una máquina para pulir vidrio o mármol y otra para "remar barcos con mayor facilidad y rapidez que hasta entonces realizada por cualquier otra", que implicaba ruedas de paletas impulsadas por un cabrestante y que fue desestimada por el Almirantazgo tras un informe negativo del Inspector de la Armada , Edmund Dummer . [2]

Savery también trabajó para la Comisión de Enfermos y Heridos , contratando el suministro de medicamentos a la Navy Stock Company, que estaba relacionada con la Sociedad de Boticarios . Sus deberes en su nombre lo llevaron a Dartmouth, Devon , que es probablemente donde entró en contacto con Thomas Newcomen .

Bomba accionada por vapor

Bomba contra incendios, sistema Savery, 1698

El 2 de julio de 1698, Savery patentó una bomba impulsada por vapor, "un nuevo invento para elevar el agua y provocar el movimiento de todo tipo de trabajos de molino mediante la fuerza impulsora del fuego, que será de gran utilidad y ventaja para drenar minas, abastecer de agua a las ciudades y para el funcionamiento de todo tipo de molinos donde no tienen el beneficio del agua ni de vientos constantes". [3] Se la denominó "máquina Savery" siguiendo el uso contemporáneo de la palabra "máquina" para referirse a cualquier dispositivo o artilugio. La demostró ante la Royal Society el 14 de junio de 1699. La patente no tenía ilustraciones ni siquiera una descripción, pero en 1702 Savery describió la máquina en su libro The Miner's Friend; or, An Engine to Raise Water by Fire [4] , en el que afirmaba que podía bombear agua de las minas .

Esquema del funcionamiento del motor Savery. El motor aspira agua con las válvulas a y c cerradas y las válvulas b y d abiertas. Impulsa el agua hacia arriba con las válvulas a y c abiertas y las válvulas b y d cerradas.

La bomba de Savery era una bomba sin pistón , sin partes móviles excepto las de los grifos. Se accionaba elevando primero el vapor en la caldera; luego, el vapor se introducía en uno de los primeros recipientes de trabajo, lo que le permitía salir por un tubo de bajada hacia el agua que se iba a elevar. Cuando el sistema estaba caliente y, por lo tanto, lleno de vapor, se cerraba el grifo entre la caldera y el recipiente de trabajo y, si era necesario, se enfriaba el exterior del recipiente. Esto hacía que el vapor en su interior se condensara, creando un vacío parcial, y la presión atmosférica empujaba el agua hacia arriba por el tubo de bajada hasta que el recipiente se llenaba. En ese momento, se cerraba el grifo que estaba debajo del recipiente y se abría el grifo que estaba entre este y el tubo de subida, y se admitía más vapor desde la caldera. A medida que aumentaba la presión del vapor, obligaba al agua del recipiente a subir por el tubo de subida hasta la parte superior de la mina.

El motor Savery de 1698

Sin embargo, su bomba tenía cuatro problemas graves. En primer lugar, cada vez que se introducía agua en el recipiente de trabajo, gran parte del calor se desperdiciaba en calentar el agua que se estaba bombeando. En segundo lugar, la siguiente etapa del proceso requería vapor a alta presión para hacer subir el agua, y las juntas soldadas de la bomba apenas eran capaces de soportar vapor a alta presión y necesitaban reparaciones frecuentes. En tercer lugar, aunque esta bomba utilizaba presión de vapor positiva para empujar el agua hacia arriba (sin límite teórico para la altura a la que se podía elevar el agua con una sola bomba de alta presión), consideraciones prácticas y de seguridad significaban que, en la práctica, para sacar el agua de una mina profunda se habrían necesitado una serie de bombas de presión moderada desde el nivel inferior hasta la superficie. En cuarto lugar, el agua se empujaba hacia arriba en la bomba solo por la presión atmosférica (trabajando contra un "vacío" de vapor condensado), por lo que la bomba no tenía que estar a más de 30 pies (9,1 m) por encima del nivel del agua, lo que requería que se instalara, operara y mantuviera muy abajo en las oscuras minas de todo el mundo.

Ley de Bomberos

La patente original de Savery, de julio de 1698, otorgaba catorce años de protección; al año siguiente, en 1699, se aprobó una ley del Parlamento que prorrogó su protección durante veintiún años más. Esta ley, que "fomentaba la invención de Thomas Savery para elevar el agua y se relacionaba con todo tipo de trabajos de molino", se conoció como la "Ley de máquinas de bomberos". La patente de Savery, de gran alcance, cubría todas las bombas que elevaban el agua mediante el fuego. [5]

El arquitecto James Smith de Whitehill adquirió los derechos para utilizar la bomba de Savery en Escocia. En 1699, firmó un acuerdo con el inventor y en 1701 obtuvo una patente del Parlamento de Escocia , basada en la concesión de Savery en Inglaterra y diseñada para funcionar durante el mismo período de tiempo. Smith describió la máquina como "un motor o invento para elevar el agua y provocar el movimiento de los molinos mediante la fuerza del fuego", y afirmó haberla modificado para bombear desde una profundidad de 14 brazas , o 84 pies. [3] [6]

En Inglaterra, la patente de Savery significó que Thomas Newcomen se vio obligado a asociarse con él. En 1712, se habían hecho arreglos entre los dos hombres para desarrollar el diseño más avanzado de Newcomen de la máquina de vapor , que se comercializó bajo la patente de Savery, agregando tanques de agua y varillas de bomba para que se pudiera acceder a minas de agua más profundas con energía de vapor. [7] La ​​máquina de Newcomen funcionaba puramente por presión atmosférica, evitando así los peligros del vapor a alta presión, y utilizó el concepto de pistón inventado en 1690 por el francés Denis Papin para producir la primera máquina de vapor capaz de extraer agua de minas profundas. [8]

Cuando Papin regresó a Londres en 1707, Isaac Newton , nuevo presidente de la Royal Society después de Robert Boyle , amigo de Papin, le pidió que trabajara con Savery, quien trabajó durante cinco años con Papin, pero nunca le dio ningún crédito ni ingresos al científico francés.

Después de su muerte en 1715, la patente de Savery y la Ley del Parlamento pasaron a manos de una empresa, The Proprietors of the Invention for Raising Water by Fire (Los propietarios de la invención para la extracción de agua mediante fuego) . [9] Esta empresa emitió licencias a terceros para la construcción y operación de máquinas Newcomen, cobrando hasta £420 por año en regalías por la construcción de máquinas de vapor. [10] En un caso, una mina de carbón pagó a los propietarios £200 por año y la mitad de sus ganancias netas "a cambio de sus servicios para mantener la máquina en funcionamiento". [11]

La Ley de Bomberos no expiró hasta 1733, cuatro años después de la muerte de Newcomen. [12]

Aplicación de la bomba de vapor

Un periódico de marzo de 1702 anunció que las bombas de Savery estaban listas para usarse y podrían verse los miércoles y sábados por la tarde en su asilo de Salisbury Court, Londres, frente al Old Playhouse.

Una de sus bombas se instaló en York Buildings, en Londres. Según descripciones posteriores, producía vapor «ocho o diez veces más fuerte que el aire común» (es decir, entre 8 y 10 atmósferas ), pero reventaba las juntas de la máquina, lo que le obligaba a soldarlas con esmeril . [13]

Se construyó otro para controlar el suministro de agua en Hampton Court , mientras que otro en Campden House en Kensington funcionó durante 18 años. [14]

Se probaron algunas bombas Savery en minas, y se intentó sin éxito utilizar una para limpiar el agua de un estanque llamado Broad Waters en Wednesbury (entonces en Staffordshire ) y de las minas de carbón cercanas. Esto había sido cubierto por una erupción repentina de agua algunos años antes. Sin embargo, la bomba no pudo "hacerse funcionar". La cantidad de vapor generada fue tan grande que "rompió toda la máquina en pedazos". La bomba de vapor se dejó de lado y el plan para extraer agua se abandonó por impracticable. [15] [16] Esto puede haber sido alrededor de 1705. [16]

En 1706, George Sparrow propuso instalar otra bomba en Newbold , cerca de Chesterfield , donde un terrateniente tenía dificultades para obtener el consentimiento de sus vecinos para una mina de carbón. No se consiguió nada, tal vez debido a la explosión de la bomba de Broad Waters. [16] También es posible que se probara una bomba de vapor en Wheal Vor , una mina de cobre en Cornualles. [17]

Comparación con la máquina de vapor Newcomen

La bomba de vapor Savery tenía un coste de capital mucho menor que la máquina de vapor Newcomen, ya que una bomba Savery de 2 a 4 caballos de fuerza costaba entre 150 y 200 libras esterlinas . [18] También estaba disponible en tamaños pequeños, de hasta un caballo de fuerza. Las máquinas de vapor Newcomen eran más grandes y mucho más caras. El mayor tamaño se debía al hecho de que las máquinas de vapor de pistón se volvían muy ineficientes en tamaños pequeños, al menos hasta alrededor de 1900, cuando estaban disponibles las máquinas de pistón de 2 caballos de fuerza. [19] Las bombas de tipo Savery continuaron produciéndose hasta bien entrado el siglo XVIII.

Inspiración para trabajos posteriores

Varios sistemas de bombeo posteriores pueden estar basados ​​en la bomba de Savery. Por ejemplo, la bomba de vapor con pulsómetro de doble cámara fue un desarrollo exitoso de la misma. [20]

Véase también

Notas

  1. ^ Elizabeth H. Oakes, De la A a la Z de los científicos de la ciencia, tecnología y tecnología, Facts on File Inc - 2002, ISBN  978-0-8160-4606-5 archive.org, pág. 267
  2. ^ Fox, Celina (2007). "El ingenioso señor Dummer: racionalización de la Marina Real en la Inglaterra de finales del siglo XVII" (PDF) . Revista electrónica de la Biblioteca Británica . pág. 25. Consultado el 6 de octubre de 2009 .
  3. ^ ab Jenkins, Rhys (1936). Enlaces en la historia de la ingeniería y la tecnología desde la época Tudor . Ayer Publishing. pág. 66. ISBN 0-8369-2167-4.
  4. ^ Savery, Thomas (1827). El amigo del minero: o una máquina para extraer agua mediante el fuego. S. Crouch.
  5. ^ Elizabeth H. Oakes, De la A a la Z de los científicos de la ciencia, tecnología y tecnología, Facts on File Inc – 2002, ISBN 978-0-8160-4606-5 archive.org pp. 214–215, 267 
  6. ^ The Records of the Parliaments of Scotland to 1707 , KM Brown et al eds (St Andrews, 2007–2013), fecha de acceso: 24 de junio de 2013.[1]
  7. ^ "Condensado de vapor: aspectos importantes que debe conocer | Válvulas DFT". Válvulas DFT . 6 de marzo de 2018 . Consultado el 22 de junio de 2018 .
  8. ^ LTC Rolt y JS Allen, La máquina de vapor de Thomas Newcomen (Landmark Publishing, Ashbourne 1997).
  9. ^ Jenkins, págs. 78-79
  10. ^ Oldroyd, David (2007). Patrimonio, empresa e inversión en los albores de la revolución industrial . Ashgate Publishing Ltd. pág. 14. ISBN 978-0-7546-3455-3.
  11. ^ Roll, Eric (1968). Un experimento temprano en organización industrial . Routledge. pág. 27. ISBN 0-7146-1357-6.
  12. ^ Armytage, WHG (1976). Una historia social de la ingeniería . Westview Press. pág. 86. ISBN 0-89158-508-7.
  13. ^ LTC Rolt y JS Allen, La máquina de vapor de Thomas Newcomen (Landmark Publishing, Ashbourne 2007), págs. 27-28
  14. ^ EI Carlyle, 'Savery, Thomas (1650?–1715)', rev. Christopher F. Lindsey, Oxford Dictionary of National Biography , Oxford University Press, 2004, consultado el 29 de abril de 2006 URL
  15. ^ Richard Wilkes de Willenhall , citado en Stebbing Shaw , Historia y antigüedades de Staffordshire (1798–1801) II(1), 120
  16. ^ abc PW King. 'La minería en Black Country antes de la Revolución Industrial' Historia de la minería: The Bulletin of the Peak District Mines History Society 16(6), 42–43.
  17. ^ Earl, Bryan (1994). Minería de Cornualles: las técnicas de minería de metales en el oeste de Inglaterra, pasado y presente (2.ª ed.). St Austell: Cornish Hillside Publications. pág. 38. ISBN 0-9519419-3-3.
  18. ^ Landes, David. S. (1969). El Prometeo sin límites: cambio tecnológico y desarrollo industrial en Europa occidental desde 1750 hasta la actualidad . Cambridge; Nueva York: Press Syndicate de la Universidad de Cambridge. pág. 62, nota 2. ISBN 0-521-09418-6.
  19. ^ Hunter, Louis C.; Bryant, Lynwood (1991). Una historia del poder industrial en los Estados Unidos, 1730-1930, vol. 3: La transmisión de potencia. Cambridge, Massachusetts, Londres: MIT Press. pág. xxii. ISBN 0-262-08198-9.
  20. ^ "Bombas SPP". spppumps.com . Archivado desde el original el 1 de diciembre de 2006.

Lectura adicional

  • Savery, Thomas (1827). El amigo del minero: o una máquina para extraer agua mediante el fuego. S. Crouch.
  • Sonrisas, Samuel (1865). Vidas de Boulton y Watt. Lippincott.
Existen innumerables reimpresiones modernas: Smiles, Sameul (septiembre de 2006). Lives of Boulton and Watt . Michigan. ISBN 1-4255-6053-9. Smiles, Sameul (enero de 2006). Vidas de Boulton y Watt . Leer libros. ISBN 1-4067-9863-0. Smiles, Samuel (junio de 2007). Vidas de Boulton y Watt . History Press Limited. ISBN 978-1-84588-371-3.
Reimpreso en el Apéndice B de: Savary, AW; Lydia A. Savary (1893). Un registro genealógico y biográfico de las familias Savery y de la familia Severy. Lippincott.
Wikisource tiene el texto del artículo del Dictionary of National Biography de 1885-1900 sobre Thomas Savery .
Wikiquote tiene citas relacionadas con Thomas Savery .
  • Diagrama de la bomba de Savery en Wayback Machine (archivado el 14 de agosto de 2007)
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