Tren de vapor

Màquina de vapor

Màquina de vapor 
industrial

Història de la màquina de vapor

Història de la màquina de vapor

No es pot determinar un únic inventor de la màquina de vapor ni una data exacta per a la creació del motor de vapor, ja que l'evolució històrica de la màquina de vapor és molt llarga, i no s'ha creat un prototip de cop. L'evolució de la màquina de vapor s'ha anat creant lentament i la seva creació ha passat per mans de molts inventors, que poc a poc l'han anat millorant, i l'han anat adaptant a les circumstàncies socials, econòmiques i polítiques de cada període històric.

La primera referència de la màquina de vapor el trobem en el període hel·lenístic. Llavors es parla d'experiments per aprofitar l'expansió dels compostos a causa del canvi de la fase líquida a fase gas (vapor): en particular, la cèl·lula de Aeolus de la garsa. Es tracta d'una esfera buida de metall plena d'aigua, amb els braços tangencial amb l'orifici de sortida: quan s'escalfa l'aigua, aquest es vaporitza i el vapor d'aigua que surt dels orificis, mitjançant la rotació de la pròpia pilota.

També s'ha de recordar els intents d'utilitzar el vapor de Leonardo da Vinci amb el seu cotxe anomenat el Archituono. En 1606 els experiments Giovanni Battista della Porta van ser capaços d'utilitzar-lo com una força impulsora. L'enginyer de Salomon de Caus també va realitzar experiments de màquines de vapor similars als de Della Porta. En 1615 Alomon Caus va publicar un tractat en el seu sistema que conté una bomba de vapor.

En temps més recents, les primeres aplicacions de vapor es poden remuntar de nou als experiments de Denis Papin i la seva olla a pressió de 1679. En aquest experiment es va anar a concebre idees sobre com desenvolupar l'ús de vapor.

Origen de la primera màquina de vapor

Els posteriors experiments es van produir a l'inici del segle XVIII, especialment per al bombament d'aigua de les mines. el bomebo de l'aigua es va realitzar mitjançant el sistema ideat en 1698 per Thomas Savery utilitzant el buit creat per la condensació del vapor introduït en un recipient. Com aquest experiment es va aconseguir elevar l'aigua fins aproximadament 10 m d'alçada. A més, gràcies a la invenció del sistema de cilindre-pistó (probablement a causa de Denis Papin) va ser possible convertir l'energia del vapor en un moviment mecànic. D'aquesta manera s'obtenia un treball mecànic i, per tant, la primera màquina de vapor.

Primeres aplicacions industrials de la màquina de vapor

màquina de vapor de Newcomen El primer exemple d'aplicació industrial d'aquest concepte és la màquina de vapor de Newcomen, de 1705. La màquina de Newcomen era gran però no massa potent i cara. Només aconseguia realitzar un moviment de vaivé. Per aquesta raó, es utilitzada per extreure aigua de les mines.

Al principi la màquina de vapor treballava a baixa pressió, és a dir, s'utilitzava el vapor immediatament. Tal qual sortia de la caldera es dirigia al cilindre. Aquests motors de vapor eren enormes en comparació amb la potència subministrada. Per a la seva instal·lació en vehicles autopropulsats es requeria, per tant, un disseny de motor de vapor més petit i més lleugers per a la mateixa potència.

Aquesta problemàtica va donar lloc a la creació de les màquines de vapor d'alta pressió. En els motors de vapor d'alta pressió, la pressió es acumulua dins de la caldera en lloc d'expulsar el vapor d'aigua en el cilindre a mesura que es produeix. Aquest objectiu es va aconseguir més tard, gràcies a la invenció del condensador extern. En el condensador extern, la distribució dels calaixos i mecanisme de biela-manovella (que li permet crear un moviment de rotació en comptes de com una alternativa fins llavors) va permetre passar d'aplicacions esporàdiques a un ús general en el transport i en la indústria. Els mèrits de tal esdeveniment s'atribueixen a James Watt en 1765.

L'invent de Watt va permetre reduir el cost de la màquina de vapor, reduir la seva grandària, reduir el consum d'energia i augmentar la potència disponible. Des del primer model amb 4,4 kW de potència s'ha passat en menys de 20 anys locomotores de 0,4 MW.

La màquina de vapor en la indústria

La màquina de vapor, va permetre tenir una major potència que la que es podia obtenir amb els recursos disponibles fins llavors. Com ejempo, un cavall corrent pot produir 8 kW per a distàncies curtes, però per treballar un dia no pot produir més de 0,7 kW). Aquesta evolució ha jugat un paper clau en la revolució industrial.

El desenvolupament de la màquina de vapor ha facilitat l'extracció i transport de carbó. La disminució dels costos de l'explotació del carbó contribueix a baixar els costos de la utilització de la màquina de vapor. La segona aplicació de la màquina de vapor era moure les manxes en les foses en 1776, mentre que pel 1787 també es va utilitzar per filar peces de cotó.

valoración: 3 - votos 1

Última revisió: 14 de novembre de 2017