Motor de vapor de Thomas Savery

Thomas Savery nació en una familia conocida en Shilston, Inglaterra, alrededor de 1650. Estaba bien educado y exhibía una gran afición por la mecánica, las matemáticas, la experimentación y la invención.

Uno de los primeros inventos de Savery fue un reloj, que permanece en su familia hasta el día de hoy y se considera un mecanismo ingenioso. Continuó inventando y patentando la disposición de ruedas de paletas impulsadas por cabrestantes para propulsar embarcaciones en clima tranquilo. Lanzó la idea al Almirantazgo británico y al Wavy Board, pero no tuvo éxito. El principal objetor fue el agrimensor de la Armada que despidió a Savery con el comentario: "¿Y las personas entrelazadas, que no tienen ninguna preocupación con nosotros, pretenden inventar o inventar cosas para nosotros?"

Savery no se desanimó: instaló su aparato en una pequeña embarcación y exhibió su operación en el Támesis, aunque la Marina nunca introdujo el invento.

Savery inventó el máquina de vapor en algún momento después del debut de sus ruedas de paleta, una idea concebida por primera vez por Edward Somerset, marqués de Worcester, así como algunos otros inventores anteriores. Se rumorea que Savery leyó el libro de Somerset que describía primero el invento y luego intentó destruir toda evidencia del mismo en anticipación de su propio invento. Supuestamente compró todas las copias que pudo encontrar y las quemó.

Aunque la historia no es particularmente creíble, una comparación de los dibujos de los dos motores, el de Savery y el de Somerset, muestra un parecido sorprendente. Por lo menos, a Savery se le debe dar crédito por la exitosa introducción de este motor "semi-omnipotente" y "que controla el agua". Él patentó el diseño de su primer motor el 2 de julio de 1698. Se presentó un modelo de trabajo a la Royal Society of London.

Savery enfrentó gastos constantes y embarazosos en la construcción de su primera máquina de vapor. Tenía que mantener las minas británicas, y particularmente los pozos profundos de Cornwall, libres de agua. Finalmente completó el proyecto y realizó algunos experimentos exitosos con él, exhibiendo un modelo de su "camión de bomberos" ante el rey Guillermo III y su corte en Hampton Court en 1698. Savery luego obtuvo su patente sin demora.

El título de la patente dice:

"Una concesión a Thomas Savery del ejercicio exclusivo de un nuevo invento inventado por él, para levantar agua y ocasionar movimientos a todo tipo de trabajos de molinos, por la fuerza importante de fuego, que será de gran utilidad para drenar minas, servir a las ciudades con agua y para el funcionamiento de todo tipo de molinos, cuando no tienen el beneficio del agua ni son constantes vientos sostener por 14 años; con cláusulas habituales ".

A continuación, Savery hizo que el mundo supiera sobre su invento. Comenzó una campaña publicitaria sistemática y exitosa, sin perder la oportunidad de hacer que sus planes no solo se conocieran sino que se entendieran bien. Obtuvo permiso para aparecer con su modelo de camión de bomberos y explicar su funcionamiento en una reunión de la Royal Society. El acta de esa reunión decía:

"El Sr. Savery entretuvo a la Sociedad mostrando su motor para levantar agua por la fuerza del fuego. Se le agradeció por mostrar el experimento, que tuvo éxito según las expectativas, y fue aprobado ".

Con la esperanza de presentar su camión de bomberos a los distritos mineros de Cornwall como un motor de bombeo, Savery escribió un prospecto para circulación general, "El amigo del minero; o, Una descripción de un motor para elevar agua por fuego.”

El prospecto de Savery fue impreso en Londres en 1702. Procedió a distribuirlo entre los propietarios y administradores de las minas, que en ese momento descubrían que el flujo de agua a ciertas profundidades era tan grande como para evitar la operación. En muchos casos, el costo del drenaje no dejó un margen de beneficio satisfactorio. Desafortunadamente, aunque el camión de bomberos de Savery comenzó a usarse para suministrar agua a las ciudades, grandes fincas, casas de campo y otros establecimientos privados, no entró en uso general entre los minas El riesgo de explosión de las calderas o receptores fue demasiado grande.

Hubo otras dificultades en la aplicación del motor Savery a muchos tipos de trabajo, pero esta fue la más grave. De hecho, las explosiones ocurrieron con resultados fatales.

Cuando se usaban en minas, los motores se colocaban necesariamente a 30 pies o menos del nivel más bajo y podrían sumergirse si el agua se elevaba por encima de ese nivel. En muchos casos, esto provocaría la pérdida del motor. La mina permanecería "ahogada" a menos que se obtenga otro motor para bombearla.

El consumo de combustible con estos motores también fue muy bueno. El vapor no se pudo generar económicamente porque las calderas utilizadas eran formas simples y presentaban muy poco superficie de calentamiento para asegurar una transferencia completa de calor de los gases de combustión al agua dentro de la caldera. Este desperdicio en la generación de vapor fue seguido por desperdicios aún más serios en su aplicación. Sin expansión a la expulsión de agua de un receptor metálico, los lados fríos y húmedos absorbieron calor con la mayor avidez. La gran masa del líquido no fue calentada por el vapor y fue expulsada a la temperatura a la que se elevó desde abajo.

Más tarde, Savery comenzó a trabajar con Thomas Newcomen en una máquina de vapor atmosférica. Newcomen fue un herrero inglés que inventó esta mejora sobre el diseño anterior de Slavery.

La máquina de vapor Newcomen utilizó la fuerza de la presión atmosférica. Su motor bombeaba vapor en un cilindro. El vapor se condensó luego con agua fría, lo que creó un vacío en el interior del cilindro. La presión atmosférica resultante hizo funcionar un pistón, creando golpes descendentes. A diferencia del motor que Thomas Savery había patentado en 1698, la intensidad de la presión en el motor de Newcomen no estaba limitada por la presión del vapor. Junto con John Calley, Newcomen construyó su primer motor en 1712 sobre un pozo de minas lleno de agua y lo usó para bombear agua fuera de la mina. El motor Newcomen fue el predecesor del motor Watt y fue una de las piezas de tecnología más interesantes desarrolladas durante la década de 1700.

James Watt fue un inventor e ingeniero mecánico nacido en Greenock, Escocia, conocido por sus mejoras en la máquina de vapor. Mientras trabajaba para la Universidad de Glasgow en 1765, a Watt se le asignó la tarea de reparar un motor Newcomen, que se consideraba ineficiente pero aún era el mejor motor de vapor de su tiempo. Comenzó a trabajar en varias mejoras al diseño de Newcomen. Lo más notable fue su 1769 patentar para un condensador separado conectado a un cilindro por una válvula. A diferencia del motor de Newcomen, el diseño de Watt tenía un condensador que podía mantenerse frío mientras el cilindro estaba caliente. El motor de Watt pronto se convirtió en el diseño dominante para todas las máquinas de vapor modernas y ayudó a provocar la Revolución Industrial. Una unidad de poder llamada el vatio lleva su nombre.