世界上第壹臺蒸汽機是1世紀古希臘亞歷山大的希羅發明的風景管，但它只是壹個玩具。16年底到17年底，英國采礦業尤其是煤礦已經發展到相當規模，僅靠人力和畜力難以滿足抽幹地下水的要求，而現場有豐富廉價的煤炭作為燃料。現實的需要，促使英國的帕潘、薩弗裏、紐科門等許多人投身於“火力提水”的探索和實驗。薩弗裏制造的世界上第壹臺實用的蒸汽水泵於1698年獲得名為“礦工之友”的英國專利。他先在壹個蛋形容器中充入蒸汽，然後關閉蒸汽進氣閥，向容器外噴射冷水，使容器內的蒸汽凝結形成真空。打開進水閥，礦井底部的水在大氣壓力的作用下通過進水管被吸入容器內；關閉進水閥，重新打開進汽閥，利用蒸汽壓力將容器內的水通過排水閥壓出。當容器內的水排幹並充滿蒸汽時，關閉蒸汽進口閥和排水閥，再次噴水使蒸汽凝結。如此反復循環，兩個蛋形容器交替工作，可以不斷排水。薩弗裏的水泵依靠真空吸力抽水，抽水深度不能超過六米。為了從幾十米深的礦井中抽水，需要在礦井深處安裝水泵，利用高蒸汽壓力將水抽到地面，這在當時無疑是困難和危險的。紐科門和他的助手卡利在1705年發明了大氣蒸汽機來驅動獨立水泵，被稱為紐科門大氣蒸汽機。這種蒸汽機首先在英國普及，然後在歐洲大陸推廣，直到19世紀初仍在制造其改型產品。紐科門大氣蒸汽機的熱效率很低，這主要是由於蒸汽進入氣缸後，凝結在剛被水冷卻的氣缸壁上，損失了大量的熱量。只在煤價低的產煤區推廣。1764年，英國儀器修理工詹姆斯·瓦特在為格拉斯哥大學修理紐科門蒸汽機模型時註意到了這壹缺點，並在1765年發明了冷凝器與缸壁分離的蒸汽機，並在1769年獲得了英國專利。在早期，瓦特的蒸汽機仍然使用平衡桿和拉桿機構來驅動水泵。為了清除冷凝器中的冷凝物和空氣，瓦特安裝了壹個空氣泵。他還在汽缸外壁安裝了夾層，並用蒸汽加熱汽缸壁，以減少冷凝損失。1782左右，瓦特進壹步改進了機器，完成了兩項重要發明:在活塞工作行程的中間，關閉蒸汽進氣閥，使蒸汽膨脹做功，提高熱效率；使蒸汽在活塞兩側做功(雙動式)，提高輸出功率。這時候活塞要拉下杠桿，推上杠桿，扇形平衡桿和拉鏈都不再適用，於是瓦特發明了平行四邊形機構。瓦特還在18年底將曲柄連桿機構應用於蒸汽機。瓦特的創造性工作使蒸汽機迅速發展。他把只能提水的機械變成了可以廣泛使用的蒸汽機，蒸汽機的熱效率提高了壹倍，大大降低了煤耗。因此，瓦特是蒸汽機的改革家。18世紀後期以來，蒸汽機不僅廣泛應用於采礦，還廣泛應用於冶煉、紡織、機械制造等行業。它使英國的紡織品產量在20多年間增加了5倍(從1766增加到1789)，為市場提供了大量的消費品，加速了資金的積累，對運輸業提出了迫切的要求。在船舶上使用蒸汽機作為推進動力的實驗始於1776年，經過不斷改進，美國富爾頓制造了第壹艘實用的開輪推進蒸汽機船“克萊蒙特”號。從那以後，蒸汽機在船上用作推進動力已經有壹百多年了。1801年，英國的特裏維西克提出了可移動蒸汽機的概念。1803年，這種利用鐵軌的可移動蒸汽機首次出現在煤礦區，這就是機車的雛形。英國的斯蒂芬·孫不斷改進機車，於1829年創造了“火箭”號蒸汽機車。機車以46公裏/小時的速度牽引著壹節載有30名乘客的車廂，引起了各國的關註，開創了鐵路時代。19年底，隨著電力應用的興起，蒸汽機壹度作為電站的主要動力機械。1900年，美國紐約有壹個單機功率五兆瓦的蒸汽機電站。蒸汽機的發展在20世紀初達到頂峰。它具有恒轉矩、變速、可逆、運行可靠、制造維修方便等優點，因此被廣泛應用於電站、工廠、機車、船舶等各個領域，特別是在軍艦上，成為當時唯壹的原動機。給我們帶來很多便利。
上一篇:債權融資協議書下一篇:質押明細大全