Войти
pumpi нг станции в Cruquius, показывающие пучки накачки двигателя, выходящем из опорной стенки A Корниш двигателя является типом парового двигателя разработан в Корнуолл, Англия, в основном для откачки воды из шахты. Это форма лучевого двигателя, в котором используется пар с более высоким давлением, чем в более ранних двигателях, разработанных Джеймсом Ваттом. Двигатели также использовались для приведения в действие человеческих двигателей, чтобы помочь шахтерам перемещаться на рабочий уровень и обратно, для подъема материалов в шахту и из нее, а также для подачи энергии на- site рудоштамповочное оборудование.
Корнуолл давно имеет рудники олова, меди и других металлических руд, но если добыча будет вестись на большей глубине, необходимо найти способ отвода воды из шахты. Это может быть сделано с использованием лошадиных сил или водяного колеса для приведения в действие насосов, но лошади имеют ограниченную мощность, а водяные колеса нуждаются в подходящем потоке воды. Соответственно, преобразование угля в энергию для работы насосов было очень желательно для горнодобывающей промышленности.
Уил Вор (шахта) до 1714 года имел один из самых ранних двигателей Ньюкомена (цилиндровые конденсаторные двигатели, работающие под атмосферным давлением), но в Корнуолле нет угольных месторождений и угля, импортируемого с юга. Уэльс был дорогим. Таким образом, стоимость топлива для перекачки составляла значительную часть затрат на добычу полезных ископаемых. Позже многие из более эффективных первых двигателей Ватта (с использованием внешнего конденсатора) были установлены Боултоном и Ваттом в Корнуолле. Они взимали с владельцев шахт гонорар, исходя из доли экономии топлива. Топливная эффективность двигателя измерялась его «нагрузкой», выраженной в работе (в фут-фунтах ), создаваемой бушелем (94 фунта (43 кг)) угля. Первые двигатели Ватта имели нагрузку 20 миллионов, а более поздние - более 30 миллионов.
Раздел, около 1877 г. Цикл Корнуолла работает следующим образом.
Начиная с состояние во время работы с поршнем вверху цилиндра, цилиндр под поршнем, заполненный паром из предыдущего хода, котел при нормальном рабочем давлении и конденсатор при нормальном рабочем вакууме,
Следующий ход может произойти немедленно, или он может быть задержан устройством времени, таким как катаракта. Если для двигателя не было необходимости работать на максимальной скорости, снижение скорости работы экономило топливо.
Двигатель одностороннего действия, и паровой поршень поднимается вверх за счет веса поршня насоса и штоков. Пар может подаваться под давлением до 50 фунтов на квадратный дюйм (340 кПа).
Реальные фотографии, показывающие компоненты схематического дизайна (шахта Ист-Пул Шахта Тайлера, двигатель Харви):
Паровые котлы
Главный паровой цилиндр (A)
Управляющий пар. цилиндры (GH)
Рычаг насоса (D)
Моторное отделение и поршень насоса (E)
Жертвенный блок в машинном отделении вала Тейлора Шахта Ист-Пул
Основным преимуществом корнуоллского двигателя был его повышенный КПД, достигнутый за счет более экономичного использования пара более высокого давления. В то время повышение эффективности было важным для Корнуолла из-за высокой стоимости угля; в Корнуолле нет угольных месторождений, и весь использованный уголь приходилось привозить из-за пределов графства.
Повышение давления в бойлере выше пара очень низкого, практически атмосферного давления, используемого Джеймсом Ваттом, было существенным элементом повышения эффективности корнуоллского двигателя. Однако простое повышение давления в котле сделало бы двигатель более мощным без повышения его эффективности. Ключевым достижением было расширение пара в цилиндре. В то время как Джеймс Ватт придумал идею разрешить экспансивную работу пара - и включил ее в свой патент 1782 года - он понял, что низкое давление пара в его применении делает улучшение эффективности незначительным, и поэтому не стал ее преследовать.
В двигателе Ватта пар пропускается на протяжении рабочего хода поршня. В конце хода пар выпускается, а оставшаяся энергия расходуется в конденсаторе, где пар снова охлаждается до воды.
В корнуоллском двигателе, напротив, впускной клапан закрывается на полпути во время рабочего такта, позволяя пару, уже находящемуся в этой части цилиндра, расширяться в остальной части такта до более низкого давления. Это приводит к улавливанию большей части его энергии и меньшим потерям тепла в конденсаторе, чем в двигателе Ватта.
Другие характеристики включают изоляцию паропроводов и цилиндра, а также паровую рубашку цилиндра, оба из которых ранее использовались Уоттом.
Немногие двигатели Корнуолла остаются на своих первоначальных местах, большинство были списаны, когда их родственная производственная фирма закрылась.
Двигатель Корнуолла развивал неравномерную мощность на протяжении всего цикла, полностью останавливаясь в одной точке, имея быстрое движение при движении вниз, что делало его непригодным для вращательного движения и большинства промышленных приложений. Для этого также требуется необычная клапанная передача, см. клапанная передача двигателя Корнуолла.
Двигатель Корнуолла зависел от использования давления пара выше атмосферного, как было изобретено Ричардом Тревитиком в XIX веке. Первые «воздушные» двигатели Тревитика выбрасывали пар в атмосферу. Это отличалось от паровой машины Уатта, которая перемещала конденсирующийся пар из цилиндра в конденсатор, отдельный от цилиндра; следовательно, двигатель Ватта зависел от создания вакуума при конденсации пара. Более поздние двигатели Тревитика (в 1810-х годах) объединили два принципа, начиная с пара высокого давления, который затем передавался на другую сторону поршня, где он конденсировался, и там он действовал как двигатель с давлением ниже атмосферного. Параллельно Артур Вульф разработал составную паровую машину, в которой пар последовательно расширялся в двух цилиндрах, каждый из которых находился под давлением выше атмосферного.
Когда Тревитик уехал в Южную Америку в 1816 году, он передал свои патентные права на свое последнее изобретение тому, кто построил или адаптировал ряд двигателей, в том числе один в Wheal Chance, работающий при 40 фунтах на квадратный дюйм (280 кПа) выше атмосферного давления, который достиг эффективности почти 50 миллионов, но затем его эффективность снизилась. Испытание было проведено между одноцилиндровым двигателем типа Trevithick и составным двигателем Woolf на Уил-Альфреде в 1825 году, когда оба достигли мощности чуть больше 40 миллионов.
Следующий Улучшение было достигнуто в конце 1820-х годов компанией, которая уменьшила потери тепла за счет изоляции труб, цилиндров и котлов двигателей, повысив нагрузку до более чем 60 миллионов в Уил Хоуп, а затем почти до 80 миллионов в Уил Тован.. Тем не менее, лучшая работа обычно была недолговечной из-за общего износа оборудования, утечек из котлов и износа пластин котла (что означало, что давление приходилось снижать).
Незначительные улучшения увеличивали нагрузку несколько, но двигатель, кажется, достиг своего практического предела к середине 1840-х годов. При давлении до 50 фунтов на квадратный дюйм (340 кПа) эти силы, вероятно, вызвали поломки оборудования. Такие же улучшения режима работы произошли в двигателях, работающих Корнуолл и прихоти, но, как правило, происходили несколько позже. В обоих случаях лучшая нагрузка была ниже, чем для насосных двигателей, особенно для причудливых двигателей, работа которых была прерывистой.
Толчком к усовершенствованию паровой машины был Корнуолл из-за высокой цены на уголь там, но капитальные затраты и затраты на обслуживание были выше, чем у паровой машины Ватта. Это надолго задержало установку двигателей Корнуолла за пределами Корнуолла. Подержанный двигатель Корнуолла был установлен на Ист-Лондон Уотерворкс в 1838 году, и его сравнение с двигателем Уатта показало хорошие результаты, потому что цена угля в Лондоне была даже выше, чем в Корнуолле. Однако в основных регионах текстильной промышленности, таких как Манчестер и Лидс, цена угля была слишком низкой, чтобы сделать замену экономичной. Только в конце 1830-х годов производители текстиля начали переходить на двигатели высокого давления, обычно добавляя цилиндр высокого давления, образуя составной двигатель, вместо того, чтобы следовать обычной практике Корнуолла.
Один из сохранившихся машинных корпусов в Пул, в котором находится 30-дюймовый двигатель 
Valve стержень двигателя в Лондонском музее воды и пара Несколько двигателей Корнуолла сохранились в Англия. Лондонский музей воды и пара имеет самую большую коллекцию двигателей Корнуолла в мире. В Насосной станции Крофтона, в Уилтшире находятся два двигателя Корнуолла, один из которых (1812 Бултон и Ватт ) является «самым старым в мире двигателем с рабочей балкой. все еще в своем первоначальном машинном отделении и способный фактически выполнять работу, для которой он был установлен », то есть перекачивать воду на вершину канала Кеннета и Эйвона. Два примера также сохранились в музее Cornish Mines and Engines на территории шахты Ист-Пул недалеко от города Пул, Корнуолл..
Другой пример находится по адресу Рудник Полдарк в Тренире, Корнуолл - балочная машина Харви оф Хейл Корнуолл примерно с 1840 по 1850 год, первоначально работавшая на оловянном руднике Банни, а затем на Гринсплат Чайна Глиняном карьере, оба недалеко от Сент-Остелла. Он больше не работает как паровой двигатель, а вместо этого приводится в движение гидравлическим механизмом. Он использовался на Greensplat до 1959 года и стал последним корнуоллским двигателем, коммерчески работавшим в Корнуолле. Он был перенесен в Полдарк в 1972 году.
Насосная станция Cruquius в Нидерландах содержит двигатель Корнуолла с самым большим цилиндром диаметра, когда-либо построенным для двигатель Корнуолла диаметром 3,5 метра (140 дюймов). Двигатель, который был построен Harvey Co в Hayle, Корнуолл, Англия, имеет восемь балок, соединенных с одним цилиндром, каждая балка приводит в действие один насос.. Двигатель был восстановлен до рабочего состояния в период с 1985 по 2000 год, хотя сейчас он работает от маслонаполненной гидравлической системы, поскольку восстановление работы от пара было нежизнеспособным.
Комитет по сохранению двигателей Корнуолла, ранняя организация промышленной археологии, была образована в 1935 году для сохранения левантийского заводного двигателя. Позже Комитет был переименован в Ричард Тревитик. Они приобрели еще один заводной двигатель и два насосных двигателя. Они издают информационный бюллетень, журнал и множество книг по двигателям Корнуолла, горнодобывающей промышленности, инженерам и другим промышленным археологическим темам.
Портал Корнуолла  | На Wikimedia Commons есть СМИ, связанные с Корнуоллские двигатели. |
