वाट भाप इंजन

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File:Maquina vapor Watt ETSIIM.jpg
डबल-अभिनय भाप इंजन, अब मैड्रिड के तकनीकी विश्वविद्यालय (मैड्रिड) के सुपीरियर तकनीकी स्कूल ऑफ इंडस्ट्रियल इंजीनियर्स की लॉबी में ). इस तरह के भाप इंजनों ने ग्रेट ब्रिटेन और दुनिया में औद्योगिक क्रांति को प्रेरित किया।

वाट भाप इंजन डिजाइन भाप इंजनों का पर्याय बन गया, और मूल वाट डिजाइन को बदलने के लिए महत्वपूर्ण रूप से नए डिजाइन शुरू होने से कई साल पहले।

1712 में थॉमस न्यूकोमेन द्वारा पेश किए गए न्यूकमेन वायुमंडलीय इंजन, वायुमंडलीय डिजाइन के थे। पावर स्ट्रोक (इंजन) के अंत में, इंजन द्वारा स्थानांतरित की जा रही वस्तु के वजन ने पिस्टन को सिलेंडर के शीर्ष पर खींच लिया क्योंकि भाप पेश की गई थी। फिर सिलेंडर को पानी के एक स्प्रे से ठंडा किया गया, जिससे भाप संघनित हो गई, जिससे सिलेंडर में आंशिक वैक्यूम बन गया। पिस्टन के शीर्ष पर वायुमंडलीय दबाव ने काम की वस्तु को ऊपर उठाते हुए इसे नीचे धकेल दिया। जेम्स वॉट ने देखा कि सिलेंडर को वापस उस बिंदु तक गर्म करने के लिए काफी मात्रा में गर्मी की आवश्यकता होती है, जहां भाप तुरंत संघनित किए बिना सिलेंडर में प्रवेश कर सके। जब सिलेंडर इतना गर्म था कि वह भाप से भर गया तो अगला पावर स्ट्रोक शुरू हो सकता था।

वाट ने महसूस किया कि सिलेंडर को गर्म करने के लिए आवश्यक गर्मी को एक अलग संघनक सिलेंडर जोड़कर बचाया जा सकता है। बिजली सिलेंडर को भाप से भरने के बाद, द्वितीयक सिलेंडर के लिए एक वाल्व खोला गया, जिससे भाप उसमें प्रवाहित हो सके और संघनित हो सके, जिससे मुख्य सिलेंडर से भाप खींची गई जिससे बिजली का झटका लगा। भाप संघनित रखने के लिए संघनक सिलेंडर को पानी से ठंडा किया गया था। पावर स्ट्रोक के अंत में, वाल्व को बंद कर दिया गया था ताकि पिस्टन के शीर्ष पर चले जाने पर पावर सिलेंडर को भाप से भरा जा सके। नतीजा न्यूकॉमन के डिजाइन के समान चक्र था, लेकिन बिजली सिलेंडर के किसी भी शीतलन के बिना जो तुरंत दूसरे स्ट्रोक के लिए तैयार था।

वाट ने कई वर्षों की अवधि में डिजाइन पर काम किया, कंडेनसर को पेश किया और डिजाइन के व्यावहारिक रूप से हर हिस्से में सुधार पेश किया। विशेष रूप से, वाट ने सिलेंडर में पिस्टन को सील करने के तरीकों पर परीक्षणों की एक लंबी श्रृंखला का प्रदर्शन किया, जिसने बिजली के नुकसान को रोकने, बिजली के झटके के दौरान रिसाव को काफी कम कर दिया। इन सभी परिवर्तनों ने एक अधिक विश्वसनीय डिजाइन का निर्माण किया जो समान मात्रा में बिजली का उत्पादन करने के लिए आधे कोयले का उपयोग करता था।[1] नया डिजाइन 1776 में व्यावसायिक रूप से पेश किया गया था, पहला उदाहरण कैरन कंपनी आयरनवर्क्स को बेचा गया था। वाट ने इंजन में सुधार के लिए काम करना जारी रखा, और 1781 में इंजनों की रैखिक गति को घूर्णी गति में बदलने के लिए सूर्य और ग्रह गियर का उपयोग करके एक प्रणाली की शुरुआत की। इसने न केवल मूल पम्पिंग भूमिका में, बल्कि उन भूमिकाओं में प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन के रूप में भी उपयोगी बना दिया जहां पानी का पहिया पहले इस्तेमाल किया गया होता। औद्योगिक क्रांति में यह एक महत्वपूर्ण क्षण था, क्योंकि बिजली के स्रोत अब कहीं भी स्थित हो सकते हैं, पहले की तरह, उपयुक्त जल स्रोत और स्थलाकृति की आवश्यकता नहीं थी। वाट के साथी मैथ्यू बौल्टन ने इस रोटरी शक्ति का उपयोग करने वाली कई मशीनों का विकास करना शुरू किया, पहला आधुनिक औद्योगिक कारखाना, सोहो फाउंड्री विकसित किया, जिसने बदले में नए भाप इंजन डिजाइन तैयार किए। वाट के शुरुआती इंजन मूल न्यूकमेन डिजाइन की तरह थे जिसमें वे कम दबाव वाली भाप का इस्तेमाल करते थे, और सभी शक्ति वायुमंडलीय दबाव द्वारा उत्पादित की जाती थी। जब, 1800 के दशक की शुरुआत में, अन्य कंपनियों ने उच्च दबाव वाले भाप इंजन पेश किए, सुरक्षा चिंताओं के कारण वाट सूट का पालन करने के लिए अनिच्छुक था।[2] अपने इंजनों के प्रदर्शन में सुधार करना चाहते हैं, वाट ने उच्च दबाव वाली भाप के उपयोग पर विचार करना शुरू किया, साथ ही डबल-अभिनय अवधारणा और बहु-विस्तार अवधारणा दोनों में कई सिलेंडरों का उपयोग करने वाले डिजाइनों पर विचार करना शुरू किया। इन डबल-अभिनय इंजनों को समानांतर गति के आविष्कार की आवश्यकता थी, जिसने सिलेंडर में पिस्टन को सही रखते हुए, अलग-अलग सिलेंडरों की पिस्टन रॉड को सीधी रेखाओं में स्थानांतरित करने की अनुमति दी, जबकि वॉकिंग बीम अंत एक चाप के माध्यम से चला गया, कुछ हद तक अनुरूप बाद के भाप इंजनों में क्रॉसहेड।

परिचय

1698 में, अंग्रेजी यांत्रिक डिजाइनर थॉमस सेवरी ने एक पम्पिंग उपकरण का आविष्कार किया, जो वाष्प को संघनित करके बनाए गए वैक्यूम के माध्यम से एक कुएं से सीधे पानी खींचने के लिए भाप का उपयोग करता था। उपकरण को खनन की निकासी के लिए भी प्रस्तावित किया गया था, लेकिन यह केवल लगभग 25 फीट तक तरल पदार्थ खींच सकता था, जिसका अर्थ है कि इसे खदान के फर्श से इस दूरी के भीतर स्थित होना था। जैसे-जैसे खदानें गहरी होती गईं, यह अक्सर अव्यवहारिक होता गया। इसने बाद के इंजनों की तुलना में बड़ी मात्रा में ईंधन की खपत की।Cite error: Closing </ref> missing for <ref> tag 1712 से पहला उदाहरण 500 घोड़ों की एक टीम को बदलने में सक्षम था जो खदान को पंप करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। ब्रिटेन, फ्रांस, हॉलैंड, स्वीडन और रूस में खानों में पचहत्तर न्यूकॉमन पंपिंग इंजन लगाए गए थे। अगले पचास वर्षों में इंजन के डिजाइन में केवल कुछ छोटे बदलाव किए गए। यह एक बड़ी उन्नति थी।

जबकि न्यूकम इंजन व्यावहारिक लाभ लाए, वे ऊर्जा के उपयोग के मामले में अक्षम थे। बारी-बारी से भाप के जेट भेजने की प्रणाली, फिर ठंडे पानी को सिलेंडर में भेजने का मतलब था कि सिलेंडर की दीवारों को बारी-बारी से गर्म किया जाता था, फिर प्रत्येक स्ट्रोक के साथ ठंडा किया जाता था। भाप का प्रत्येक आवेश तब तक संघनित होता रहेगा जब तक कि सिलेंडर एक बार फिर से काम करने वाले तापमान तक नहीं पहुँच जाता। इसलिए प्रत्येक स्ट्रोक में भाप की क्षमता का हिस्सा खो गया।

अलग कंडेनसर

File:Watt steam pumping engine.JPG
वाट पंपिंग इंजन के प्रमुख घटक

1763 में, जेम्स वाट ग्लासगो विश्वविद्यालय में उपकरण निर्माता के रूप में काम कर रहे थे, जब उन्हें एक मॉडल न्यूकमेन इंजन की मरम्मत का काम सौंपा गया और उन्होंने नोट किया कि यह कितना अक्षम था।[3]

1765 में, वाट ने इंजन को एक अलग संघनन कक्ष से लैस करने के विचार की कल्पना की, जिसे उन्होंने कंडेनसर (गर्मी हस्तांतरण) कहा। संघनित्र। क्योंकि संघनित्र और काम कर रहे सिलेंडर (इंजन) अलग थे, सिलेंडर से गर्मी के महत्वपूर्ण नुकसान के बिना संक्षेपण हुआ। कंडेनसर हर समय ठंडा और वायुमंडलीय दबाव से नीचे रहता था, जबकि सिलेंडर हर समय गर्म रहता था।

पिस्टन के नीचे बॉयलर से सिलेंडर तक भाप खींची गई थी। जब पिस्टन सिलेंडर के शीर्ष पर पहुंच गया, भाप इनलेट वाल्व बंद हो गया और कंडेनसर के मार्ग को नियंत्रित करने वाला वाल्व खुल गया। कंडेनसर कम दबाव में होने के कारण, सिलेंडर से भाप को कंडेनसर में खींचता है जहां यह ठंडा होता है और जल वाष्प से तरल पानी में संघनित होता है, कंडेनसर में आंशिक वैक्यूम बनाए रखता है जो कनेक्टिंग मार्ग द्वारा सिलेंडर के स्थान पर संचार किया गया था। बाहरी वायुमंडलीय दबाव ने फिर पिस्टन को सिलेंडर के नीचे धकेल दिया।

सिलेंडर और कंडेनसर के अलग होने से न्यूकमेन इंजन के कामकाजी सिलेंडर में भाप संघनित होने पर होने वाली गर्मी के नुकसान को समाप्त कर दिया गया। इसने न्यूकॉमन इंजन की तुलना में वाट इंजन को अधिक दक्षता प्रदान की, न्यूकॉमन इंजन के समान काम करने के दौरान खपत कोयले की मात्रा को कम कर दिया।

वाट के डिजाइन में, ठंडे पानी को केवल संघनन कक्ष में इंजेक्ट किया गया था। इस प्रकार के कंडेनसर को जेट कंडेनसर के रूप में जाना जाता है। कंडेनसर सिलेंडर के नीचे ठंडे पानी के स्नान में स्थित है। स्प्रे के रूप में कंडेनसर में प्रवेश करने वाले पानी की मात्रा भाप की गुप्त गर्मी को अवशोषित करती है, और संघनित भाप की मात्रा के सात गुणा के रूप में निर्धारित की जाती है। कंडेनसेट और इंजेक्ट किए गए पानी को तब वायु पंप द्वारा हटा दिया गया था, और आसपास के ठंडे पानी ने शेष तापीय ऊर्जा को अवशोषित करने के लिए 30 डिग्री सेल्सियस से 45 डिग्री सेल्सियस के कंडेनसर तापमान और 0.04 से 0.1 बार के बराबर दबाव को बनाए रखने के लिए काम किया। [4] प्रत्येक स्ट्रोक पर कंडेनसर से गर्म घनीभूत निकाला जाता था और एक वैक्यूम पंप द्वारा गर्म कुएं में भेजा जाता था, जिससे बिजली सिलेंडर के नीचे से भाप को बाहर निकालने में भी मदद मिलती थी। अभी भी गर्म घनीभूत को बॉयलर के लिए फीडवाटर के रूप में पुनर्नवीनीकरण किया गया था।

न्यूकमेन डिजाइन में वाट का अगला सुधार सिलेंडर के शीर्ष को सील करना और एक जैकेट के साथ सिलेंडर को घेरना था। पिस्टन के नीचे प्रवेश करने से पहले भाप को जैकेट के माध्यम से पारित किया गया था, इसके भीतर संघनन को रोकने के लिए पिस्टन और सिलेंडर को गर्म रखा गया था। दूसरा सुधार पिस्टन के दूसरी तरफ वैक्यूम के खिलाफ भाप के विस्तार का उपयोग था। स्ट्रोक के दौरान भाप की आपूर्ति में कटौती की गई, और दूसरी तरफ वैक्यूम के खिलाफ भाप का विस्तार हुआ। इसने इंजन की दक्षता में वृद्धि की, लेकिन शाफ्ट पर एक परिवर्तनीय टोक़ भी बनाया जो कई अनुप्रयोगों के लिए अवांछनीय था, विशेष रूप से पम्पिंग में। वाट ने इसलिए विस्तार को 1:2 के अनुपात तक सीमित कर दिया (अर्थात भाप की आपूर्ति आधे स्ट्रोक में कट गई)। इसने सैद्धांतिक दक्षता को 6.4% से बढ़ाकर 10.6% कर दिया, जिसमें पिस्टन दबाव में केवल एक छोटा बदलाव था।[4]सुरक्षा चिंताओं के कारण वाट ने उच्च दाब वाली भाप का उपयोग नहीं किया।[2]: 85  इन सुधारों ने 1776 के पूर्ण विकसित संस्करण का नेतृत्व किया जो वास्तव में उत्पादन में चला गया।[5]


मैथ्यू बोल्टन और जेम्स वाट की साझेदारी

Main article: Boulton and Watt

अलग कंडेनसर ने न्यूकमेन इंजन में सुधार के लिए नाटकीय क्षमता दिखाई लेकिन एक विपणन योग्य इंजन को सिद्ध करने से पहले वाट अभी भी दुर्गम प्रतीत होने वाली समस्याओं से निराश था। मैथ्यू बोल्टन के साथ साझेदारी में प्रवेश करने के बाद ही यह वास्तविकता बन पाई। वाट ने बोल्टन को इंजन में सुधार के बारे में अपने विचारों के बारे में बताया, और बोल्टन, एक उत्साही उद्यमी, बर्मिंघम के पास सोहो, बर्मिंघम में एक परीक्षण इंजन के विकास के लिए धन देने पर सहमत हुए। अंत में वाट के पास सुविधाओं तक पहुंच थी और शिल्पकारों का व्यावहारिक अनुभव था जो जल्द ही पहला इंजन काम करने में सक्षम थे। पूरी तरह से विकसित होने के कारण, इसने न्यूकम की तुलना में लगभग 75% कम ईंधन का उपयोग किया।

1775 में, वाट ने दो बड़े इंजन डिजाइन किए: एक Tipton में ब्लूमफील्ड कोलियरी के लिए, मार्च 1776 में पूरा हुआ, और एक जॉन विल्किन्सन (उद्योगपति) के लिए श्रॉपशायर में ब्रॉस्ली में आयरनवर्क्स के लिए, जो अगले महीने काम पर था। स्ट्रैटफ़ोर्ड, लंदन में एक तीसरा इंजन, पूर्वी लंदन में स्ट्रैटफ़ोर्ड-ले-बो, उस गर्मी में भी काम कर रहा था।[6] वाट ने कई वर्षों तक अपने भाप इंजनों के लिए एक सटीक ऊबा हुआ सिलेंडर प्राप्त करने का असफल प्रयास किया था, और हथौड़े वाले लोहे का उपयोग करने के लिए मजबूर किया गया था, जो गोल नहीं था और पिस्टन के पिछले हिस्से में रिसाव का कारण बना। जोसेफ विकम रो ने 1916 में कहा: जब [जॉन] जॉन स्मेटन ने पहला इंजन देखा तो उन्होंने इंजीनियर्स सोसायटी को बताया कि 'न तो उपकरण और न ही काम करने वाले मौजूद थे जो पर्याप्त सटीकता के साथ ऐसी जटिल मशीन का निर्माण कर सकते थे।Template:Single double.[7] 1774 में, जॉन विल्किन्सन (उद्योगपति) ने एक बोरिंग मशीन का आविष्कार किया जिसमें शाफ्ट जो काटने के उपकरण को दोनों सिरों पर समर्थित करता था और सिलेंडर के माध्यम से बढ़ाया जाता था, कैंटिलीवर बोरर्स के विपरीत तब उपयोग में था। बौल्टन ने 1776 में लिखा था कि मिस्टर विल्किन्सन ने बिना किसी त्रुटि के हमें कई सिलेंडरों से ऊब दिया है; 50 इंच व्यास का वह, जिसे हमने टिप्टन में रखा है, किसी भी हिस्से में पुराने शिलिंग की मोटाई पर गलत नहीं है।[7]

बौल्टन और वाट का अभ्यास खान-मालिकों और अन्य ग्राहकों को इंजन बनाने में मदद करना था, उन्हें खड़ा करने के लिए पुरुषों और कुछ विशेष भागों की आपूर्ति करना था। हालांकि, उनके पेटेंट से उनका मुख्य लाभ इंजन मालिकों को उनके द्वारा बचाए गए ईंधन की लागत के आधार पर लाइसेंस शुल्क लेने से प्राप्त हुआ था। उनके इंजनों की अधिक ईंधन दक्षता का मतलब था कि वे उन क्षेत्रों में सबसे आकर्षक थे जहां ईंधन महंगा था, विशेष रूप से कॉर्नवाल, जिसके लिए 1777 में व्यस्त, टिंग टैंग और चासवाटर खानों के लिए तीन इंजनों का आदेश दिया गया था।[8]


बाद में सुधार

File:WattParallelMotion.jpg
पम्पिंग इंजन पर वाट की समानांतर गति

पहले वाट इंजन न्यूकॉमन इंजन की तरह वायुमंडलीय दबाव इंजन थे, लेकिन संघनन सिलेंडर से अलग हो रहा था। कम दबाव वाली भाप और आंशिक वैक्यूम दोनों का उपयोग करके इंजनों को चलाने से इंजन के विकास की संभावना बढ़ जाती है।[9] वाल्वों की व्यवस्था बारी-बारी से कम दबाव वाली भाप को सिलेंडर में प्रवेश कर सकती है और फिर कंडेनसर से जुड़ सकती है। नतीजतन, पावर स्ट्रोक की दिशा उलटी हो सकती है, जिससे रोटरी गति प्राप्त करना आसान हो जाता है। सिंगल- और डबल-एक्टिंग सिलेंडर इंजन के अतिरिक्त लाभ दक्षता में वृद्धि, उच्च गति (अधिक शक्ति) और अधिक नियमित गति थे।

डबल एक्टिंग पिस्टन के विकास से पहले, बीम और पिस्टन रॉड का जुड़ाव एक श्रृंखला के माध्यम से होता था, जिसका अर्थ था कि शक्ति को खींचकर केवल एक दिशा में लागू किया जा सकता था। यह उन इंजनों में प्रभावी था जिनका उपयोग पानी को पंप करने के लिए किया जाता था, लेकिन पिस्टन की दोहरी क्रिया का मतलब था कि यह धक्का देने के साथ-साथ खींच भी सकता था। यह तब तक संभव नहीं था जब तक बीम और रॉड एक श्रृंखला से जुड़े हुए थे। इसके अलावा, सीलबंद सिलेंडर के पिस्टन रॉड को सीधे बीम से जोड़ना संभव नहीं था, क्योंकि जब रॉड एक सीधी रेखा में लंबवत रूप से चलती थी, तो बीम को उसके केंद्र में घुमाया जाता था, जिसमें प्रत्येक पक्ष एक चाप को अंकित करता था। बीम और पिस्टन की परस्पर विरोधी क्रियाओं को पाटने के लिए, वाट ने अपनी समानांतर गति विकसित की। इस डिवाइस ने एक पैंटोग्राफ (परिवहन) के साथ एक चार बार लिंकेज (मैकेनिकल) का इस्तेमाल किया, जिससे आवश्यक सीधी रेखा गति का उत्पादन बहुत सस्ते में किया जा सके, अगर उसने लिंकेज के स्लाइडर प्रकार का इस्तेमाल किया हो। उन्हें अपने समाधान पर बहुत गर्व था।

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वाट भाप इंजन[10]

दोनों दिशाओं में वैकल्पिक रूप से लगाए गए बल के माध्यम से पिस्टन शाफ्ट से जुड़े बीम होने का मतलब यह भी था कि पहिया को घुमाने के लिए बीम की गति का उपयोग करना संभव था। बीम की क्रिया को घूर्णन गति में बदलने का सबसे सरल उपाय बीम को एक क्रैंकशाफ्ट द्वारा एक पहिया से जोड़ना था, लेकिन क्योंकि क्रैंक के उपयोग पर किसी अन्य पक्ष के पेटेंट अधिकार थे, वाट को एक अन्य समाधान के साथ आने के लिए बाध्य होना पड़ा।[11] उन्होंने एक कर्मचारी विलियम मर्डोक द्वारा सुझाई गई अधिचक्रीय गियर सन एंड प्लैनेट गियर सिस्टम को अपनाया, केवल बाद में, एक बार पेटेंट अधिकार समाप्त हो जाने के बाद, अधिकांश इंजनों पर देखे जाने वाले अधिक परिचित क्रैंक के लिए।[12] क्रैंक से जुड़ा मुख्य पहिया बड़ा और भारी था, जो एक चक्का के रूप में काम करता था, जो एक बार गति में सेट हो जाता था, इसकी गति से एक निरंतर शक्ति बनी रहती थी और वैकल्पिक स्ट्रोक की क्रिया को सुचारू कर देता था। इसके घूर्णन केंद्रीय शाफ्ट के लिए, विभिन्न प्रकार की मशीनरी को चलाने के लिए बेल्ट और गियर संलग्न किए जा सकते हैं।

क्योंकि कारखाने की मशीनरी को एक स्थिर गति से संचालित करने की आवश्यकता थी, वाट ने एक भाप नियामक वाल्व को एक केन्द्रापसारक गवर्नर से जोड़ा, जिसे उन्होंने स्वचालित रूप से पवन चक्कियों की गति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले से अनुकूलित किया।[13] केन्द्रापसारक एक वास्तविक गति पीआईडी ​​​​नियंत्रक नहीं था क्योंकि लोड में परिवर्तन के जवाब में यह एक निर्धारित गति नहीं रख सकता था।[14] इन सुधारों ने ब्रिटिश उद्योग के लिए बिजली के मुख्य स्रोतों के रूप में जल चक्र और घोड़ों को बदलने के लिए भाप इंजन की अनुमति दी, जिससे यह भौगोलिक बाधाओं से मुक्त हो गया और औद्योगिक क्रांति में मुख्य चालकों में से एक बन गया।

वाट भाप इंजन के कामकाज पर मौलिक शोध से भी संबंधित थे। उनका सबसे उल्लेखनीय मापने वाला उपकरण, जो आज भी उपयोग में है, पिस्टन की स्थिति के अनुसार सिलेंडर के भीतर भाप के दबाव को मापने के लिए एक दबाव नापने का यंत्र को शामिल करने वाला वाट संकेतक आरेख है, जो भाप के दबाव का प्रतिनिधित्व करने वाले आरेख को उत्पन्न करने में सक्षम बनाता है। पूरे चक्र में इसकी मात्रा।

संरक्षित वाट इंजन

सबसे पुराना जीवित वाट इंजन 1777 का ओल्ड बेस (बीम इंजन) है, जो अब विज्ञान संग्रहालय, लंदन में है। दुनिया का सबसे पुराना काम करने वाला इंजन स्मेथविक इंजन है, जिसे मई 1779 में सेवा में लाया गया था और अब बर्मिंघम में थिंकटैंक, बर्मिंघम में (पूर्व में अब निष्क्रिय विज्ञान और उद्योग संग्रहालय, बर्मिंघम में)। विल्टशायर के क्रॉफ्टन पंपिंग स्टेशन में 1812 बौल्टन और वाट इंजन अपने मूल इंजन हाउस में अभी भी सबसे पुराना है और अभी भी वह काम करने में सक्षम है जिसके लिए इसे स्थापित किया गया था। यह केनेट और एवन नहर के लिए पानी पंप करने के लिए इस्तेमाल किया गया था; पूरे वर्ष के कुछ सप्ताहांतों में आधुनिक पंप बंद कर दिए जाते हैं और क्रॉफ्टन के दो भाप इंजन अभी भी इस कार्य को करते हैं। सबसे पुराना मौजूदा घूर्णी भाप इंजन, व्हिटब्रेड इंजन (1785 से, अब तक का तीसरा घूर्णी इंजन), सिडनी, ऑस्ट्रेलिया में पावरहाउस संग्रहालय में स्थित है। 1788 का बोल्टन-वाट इंजन विज्ञान संग्रहालय (लंदन)|विज्ञान संग्रहालय, लंदन में पाया जा सकता है।[15] जबकि एक 1817 उड़ाने वाला इंजन, जिसे पहले नेथर्टन, वेस्ट मिडलैंड्स आयरनवर्क्स ऑफ़ MW ग्रेज़ब्रुक में इस्तेमाल किया जाता था, अब बर्मिंघम में A38(M) मोटरवे की शुरुआत में एक ट्रैफ़िक द्वीप डार्टमाउथ सर्कस को सजाता है।

डियरबॉर्न, मिशिगन में हेनरी फ़ोर्ड संग्रहालय में 1788 वाट के घूर्णी इंजन की प्रतिकृति है। यह बोल्टन-वाट इंजन का पूर्ण पैमाने पर काम करने वाला मॉडल है। अमेरिकी उद्योगपति हेनरी फोर्ड ने 1932 में अंग्रेजी निर्माता चार्ल्स समरफील्ड से प्रतिकृति इंजन की शुरुआत की।[16] संग्रहालय में एक मूल बोल्टन और वाट वायुमंडलीय पंप इंजन भी है, जो मूल रूप से बर्मिंघम में नहर पंपिंग के लिए उपयोग किया जाता है,[17] नीचे दिखाया गया है, और बाउयर स्ट्रीट पम्पिंग स्टेशन पर सीटू में उपयोग में है[18] 1796 से 1854 तक, और बाद में 1929 में डियरबॉर्न को हटा दिया गया।

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    The 1817 engine in Birmingham, England

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    Watt atmospheric pump engine (1796) at The Henry Ford Museum


== हैथोर्न, डेवी एंड कंपनी == द्वारा निर्मित वाट इंजन 1880 के दशक में, हैथोर्न डेवी एंड कंपनी / लीड्स ने बाहरी कंडेनसर के साथ 1 hp / 125 rpm वायुमंडलीय इंजन का उत्पादन किया, लेकिन भाप के विस्तार के बिना। यह तर्क दिया गया है कि यह संभवतः निर्मित होने वाला अंतिम वाणिज्यिक वायुमंडलीय इंजन था। वायुमंडलीय इंजन के रूप में, इसमें दबावयुक्त बॉयलर नहीं था। यह छोटे व्यवसायों के लिए अभिप्रेत था।[19]

डेविस इंजन 1885

हालिया घटनाक्रम

वाट के विस्तार इंजन को आम तौर पर केवल ऐतिहासिक रुचि के रूप में ही माना जाता है। हालाँकि कुछ हालिया विकास हैं जो प्रौद्योगिकी के पुनर्जागरण का कारण बन सकते हैं। आज, उद्योग द्वारा उत्पन्न 100 और 150 डिग्री सेल्सियस के बीच तापमान के साथ भारी मात्रा में बेकार भाप और बेकार गर्मी है। इसके अलावा, सोलरथर्मल कलेक्टर, भूतापीय ऊर्जा स्रोत और बायोमास रिएक्टर इस तापमान रेंज में गर्मी पैदा करते हैं। इस ऊर्जा का उपयोग करने के लिए प्रौद्योगिकियां हैं, विशेष रूप से ऑर्गेनिक रैंकिन चक्र। सिद्धांत रूप में, ये भाप टर्बाइन हैं जो पानी का उपयोग नहीं करते हैं लेकिन एक द्रव (एक प्रशीतक) जो 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर वाष्पित हो जाता है। हालांकि ऐसी प्रणालियां काफी जटिल हैं। ये 6 से 20 बार के दबाव के साथ काम करते हैं, जिससे पूरे सिस्टम को पूरी तरह से सील करना पड़ता है।

विस्तार इंजन यहां महत्वपूर्ण लाभ प्रदान कर सकता है, विशेष रूप से 2 से 100 किलोवाट की कम बिजली रेटिंग के लिए: 1:5 के विस्तार अनुपात के साथ, सैद्धांतिक दक्षता 15% तक पहुंच जाती है, जो ओआरसी सिस्टम की सीमा में है। विस्तार इंजन पानी का उपयोग कार्यशील तरल के रूप में करता है जो सरल, सस्ता, गैर विषैले, गैर ज्वलनशील और गैर संक्षारक है। यह वायुमंडलीय के करीब और नीचे के दबाव पर काम करता है, जिससे सीलिंग की समस्या नहीं होती है। और यह एक साधारण मशीन है, जिसका अर्थ लागत प्रभावशीलता है। साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय / यूके के शोधकर्ता वर्तमान में अपशिष्ट भाप और अपशिष्ट गर्मी से ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए वाट के इंजन का एक आधुनिक संस्करण विकसित कर रहे हैं। उन्होंने सिद्धांत में सुधार किया, यह प्रदर्शित करते हुए कि 17.4% तक की सैद्धांतिक क्षमता (और 11% की वास्तविक क्षमता) संभव है।[20]

File:25 Watt Condensing Engine Model 2016.jpg
साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय में निर्मित और परीक्षण किया गया 25 वाट प्रायोगिक संघनक इंजन

सिद्धांत को प्रदर्शित करने के लिए, एक 25 वाट का प्रायोगिक मॉडल इंजन बनाया गया और उसका परीक्षण किया गया। इंजन में भाप के विस्तार के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण जैसी नई सुविधाएँ शामिल हैं। तस्वीर 2016 में निर्मित और परीक्षण किए गए मॉडल को दिखाती है।[21] वर्तमान में, एक स्केल-अप 2 kW इंजन के निर्माण और परीक्षण के लिए एक परियोजना तैयार की जा रही है।[22]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ Ayres, Robert (1989). "तकनीकी परिवर्तन और लंबी तरंगें" (PDF): 13. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
  2. ↑ 2.0 2.1 Dickinson, Henry Winram (1939). A Short History of the Steam Engine. Cambridge University Press. p. 87. ISBN 978-1-108-01228-7.
  3. ↑ "जेम्स वाट द्वारा मरम्मत किया गया मॉडल न्यूकमेन इंजन". University of Glasgow Hunterian Museum & Art Gallery. Retrieved 1 July 2014.
  4. ↑ 4.0 4.1 Farey, John (1 January 1827). स्टीम इंजन पर एक ग्रंथ: ऐतिहासिक, व्यावहारिक और वर्णनात्मक. London : Printed for Longman, Rees, Orme, Brown and Green. pp. 339 ff.
  5. ↑ Hulse David K (1999): "The early development of the steam engine"; TEE Publishing, Leamington Spa, U.K., ISBN, 85761 107 1 p. 127 et seq.
  6. ↑ R. L. Hills, James Watt: II The Years of Toil, 1775–1785 (Landmark, Ashbourne, 2005), 58–65.
  7. ↑ 7.0 7.1 Roe, Joseph Wickham (1916), English and American Tool Builders, New Haven, Connecticut: Yale University Press, LCCN 16011753. Reprinted by McGraw-Hill, New York and London, 1926 (LCCN 27-24075); and by Lindsay Publications, Inc., Bradley, Illinois, (ISBN 978-0-917914-73-7).
  8. ↑ Hills, 96–105.
  9. ↑ Hulse David K (2001): "The development of rotary motion by the steam power"; TEE Publishing, Leamington Spa, U.K., ISBN 1 85761 119 5 : p 58 et seq.
  10. ↑ from 3rd edition Britannica 1797
  11. ↑ James Watt: Monopolist
  12. ↑ Rosen 2012, pp. 176–7
  13. ↑ Thurston, Robert H. (1875). भाप-इंजन के विकास का इतिहास. D. Appleton & Co. p. 116. This is the first edition. Modern paperback editions are available.
  14. ↑ Bennett, S. (1979). कंट्रोल इंजीनियरिंग का इतिहास 1800-1930. London: Peter Peregrinus Ltd. pp. 47, 22. ISBN 0-86341-047-2.
  15. ↑ "बोल्टन और वाट, 1788 द्वारा घूर्णी भाप इंजन". Science Museum.
  16. ↑ "हेनरी फोर्ड संग्रहालय".
  17. ↑ "हेनरी फोर्ड संग्रहालय".
  18. ↑ "रोइंग्टन रिकॉर्ड्स".
  19. ↑ "1885 का डेवी का इंजन".
  20. ↑ Müller, Gerald (2015). "मजबूर विस्तार के साथ वायुमंडलीय भाप इंजन की प्रायोगिक जांच" (PDF). Renewable Energy. 75: 348–355. doi:10.1016/j.renene.2014.09.061. Retrieved 5 March 2018.
  21. ↑ "मॉडल परीक्षण, एमके 1". The Condensing Engine Project (in English). 8 October 2016. Retrieved 25 August 2019.
  22. ↑ "क्राउड फंडिंग". The Condensing Engine Project (in English). 9 October 2016. Retrieved 25 August 2019.


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