ما السبائك التي استخدمت في التوربينات البخارية المبكرة؟ (1900-1930)

ما السبائك التي استخدمت في التوربينات البخارية المبكرة؟ (1900-1930)


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تستخدم التوربينات البخارية بخارًا خارجيًا لقيادة الشفرات. لا يوجد احتراق داخلي. لقد تم استخدامها في الدفع البحري منذ عام 1894 على الأقل في Turbinia. بعد ذلك ، أصبحت التوربينات البخارية من نوع بارسونز أكثر شيوعًا في القوات البحرية.

اريد ان اعرف ماذا سبيكة شفرة كان ، في ذلك الوقت. تعتبر سبيكة الشفرة اللائقة أمرًا بالغ الأهمية ، وإلا فإن التوربين سوف يذوب أو يزحف أو يتآكل بسرعة كبيرة.

هذا مهم لتتبع التكنولوجيا المماثلة للمحركات التوربينية التي تم تطويرها في الحرب العالمية الثانية. أريد أن أرى ما إذا كانت سبائك تلك المحركات النفاثة المبكرة تشبه التوربينات البخارية البحرية.

لقد بحثت في البحث عن هذا ، لكنني شعرت بخيبة أمل. تحتوي ويكيبيديا على مقال كامل عن التوربينات البخارية ، مع القليل جدًا من السبائك ذات الشفرات. كان يحتوي على بضع فقرات صغيرة تصف سبائك Ni-Al-Ti (دون ذكر النسب) ، وكذلك الطلاءات الواقية ، دون تحديد أي إطار زمني. عادةً ما يعني هذا أنه سياق حديث ، ويبدو أن تواريخ الاقتباس تدعم ذلك.

شيء آخر وجدته هو مقال ويكي مصدر. المرة الوحيدة التي ذكرت فيها سبيكة الشفرات كانت توربينًا سويديًا من عام 1888 ، "عجلة مجداف مصنوعة من أقوى أنواع الفولاذ". بالكاد وصف علمي. ما هو أقوى فولاذ عام 1888؟ ما هي النسبة المئوية للكربون؟ هناك اختلاف بنسبة 1٪ فقط في الكربون بين الحديد المطاوع والصلب. إلى جانب ذلك ، لا يبدو أن هذا هو التوربينات من نوع بارسونز التي أصبحت شائعة جدًا في القوات البحرية بعد حوالي عقد من الزمان. ولا يوجد ذكر آخر لسبائك الشفرة في المقالة.


توربينات بارسونز

تم تصنيع شفرات توربينات بارسونز المبكرة بالفعل من النحاس الأصفر ، أو من النحاس النقي لدرجات حرارة بخار أعلى. في محاضرة بارسونز التذكارية لعام 1994 ، لاحظ جي آر بولتر:

في التوربينات المبكرة ، كانت الشفرات من النحاس الأصفر ، تم ختمها أولاً ثم تدحرجت لتشكيلها ، باستخدام شفرات نحاسية نقية للحصول على درجات حرارة بخار أعلى لتجنب التقصف. مع ارتفاع السرعات الطرفية وزيادة الضغوط ، تم إدخال شفرات فولاذية ، وفي عام 1925 تم تقديم حديد الدكتايل المقاوم للصدأ كمعيار. تم تطوير هذه المادة إلى فولاذ الكروم بنسبة 12 في المائة والذي يتم استخدامه لجميع شفرات التوربينات البخارية تقريبًا اليوم.

قال السير تشارلز بارسونز نفسه ، في محاضرة ريد عام 1911:

"تم قطع الشفرات من النحاس الأصفر إلى الطول المطلوب ، ولفها بشدة وسحبها إلى القسم المطلوب ، وإدخالها في أخدود مع قطع مسافة بينها وسدها بإحكام."

  • ص 11

تم تركيب توربينات بارسونز البخارية ، على سبيل المثال ، في العديد من الغواصات البريطانية من الفئة K خلال الحرب العالمية الأولى.


البناء والقيود من ريش نحاسية

لقد وجدت بعض التفاصيل الإضافية حول بناء شفرات التوربينات في التوربينات البخارية البحرية لجون ويليام سوثرن ؛ وصف عملي لتوربينات بارسونز وكيرتس البخارية البحرية كما تم إنشاؤها وتركيبها وتشغيلها حاليًا.

نصل توربينات بارسونز من النحاس الأصفر ، وتصنعه شركات مختلفة ؛ يتم تسليمها عادة بأطوال من 5 إلى 6 أقدام. يتكون التوربين المناسب من شفرات بأطوال ومسافات مختلفة ، والتي تسمى "التوسعات" ، يتم قطع الشفرات إلى أطوال في آلة تقوم بقصها وفي نفس الوقت الطوابع الزمنية أخدود مزدوج أو ثلاثي في ​​النهاية.

  • ص 82

يشير Sothern أيضًا إلى النقطة المهمة المتمثلة في أن الشفرات النحاسية ستتمدد أكثر من الهيكل الفولاذي ، مما يقلل من خلوص طرف الشفرة:

تتفاوت خلوص طرف الشفرة (البارد) لما سبق من 49/1000 بوصة عند التمدد الأول إلى 50/1000 بوصة عند التمدد الرابع أو الأخير ؛ ومع ذلك ، عند تسخينها ، فإن خلوص طرف الشفرة الفعلي يكون فقط حوالي ثلثي المقدمة عند التمدد الأول ، وأقل في التمدد الأخير ، تتمدد الشفرات النحاسية أكثر من أسطوانة الدوار الفولاذية أو غلاف الحديد الزهر. تبلغ مساحة التصفية الزائفة المبحرة حوالي 15/1000 بوصة فقط ، ولكن بشكل عام ، عند تسخينها ، يزيد هذا إلى حوالي 25/1000 بوصة ، أو حتى أكثر. يدخل البخار ، بعد مروره عبر التوربينات المبحرة الأولى ، في التوربينات الثانية أو M. التوربينات المبحرة ، إذا تم تركيب أحدها ، فعندئذٍ يقوم H.P. إلى الأمام و LP أمام التوربينات ، تستنفد أخيرًا إلى المكثف. إذا تم تركيب توربين واحد فقط في كل مجموعة ، فإن عوادم البخار منها تتجه مباشرة إلى H. التوربين ، وهو الترتيب في فئة "التي لا تقهر" - "غير المرن".

  • ص 47

سبيكة بليد

بالنسبة لسبائك النحاس الأصفر المحدد المستخدم ، جيمس أمبروز موير ، في كتابه عام 1908 التوربين البخاري ؛ وعلق بحث عملي ونظري للمهندسين والمصممين:

يذكر أن السبيكة المعتادة المستخدمة في إنجلترا لشفرات توربينات بارسونز هي 63 نحاس 37 زن؛ لكن أي سبيكة زنك غير مناسبة تمامًا للبخار المحمص أو السرعات العالية.

  • ص 114 (تأكيدي)

وذكر أيضًا أن معدن Monnot بدأ استخدامه في التوربينات البخارية بحلول ذلك التاريخ:

في الآونة الأخيرة تم تطوير معدن مركب يعرف بمعدن مونو أو معدن "مزدوج". يتكون من قلب فولاذي مغطى بغلاف نحاسي رقيق ملحوم كيميائيًا بالفولاذ بطريقة مثالية بحيث يمكن سحب الشفرات الباردة من السبيكة الأصلية إلى القسم النهائي المطلوب دون التأثير بأي شكل من الأشكال على الرابطة بين النحاس والصلب. الصلب.

  • ص 112

ثم تم استخدام هذه الشفرات في توربينات ويستنجهاوس.


تجارب دي لافال

في ال محاضرة ريدي المذكورة أعلاه ، ذكر السير تشارلز بارسونز التوربينات السويدية لعام 1888 التي ذكرتها ، ولكن يبدو أن دي لافال كان يقود عجلة مجداف مصنوعة من الفولاذ مع نفث بخار عالي الضغط ، وليس بشفرة توربينية فعلية:

"في عام 1888 ، تولى الدكتور دي لافال من ستوكهولم المشكلة بقدر كبير من النجاح. تسبب في خروج البخار من نفاثة على شكل بوق ، بحيث يمكن استخدام طاقة التمدد في إعطاء السرعة للبخار. أظهرت التجارب أنه في مثل هذه النفاثات ، يتم تحويل حوالي 80 في المائة من الطاقة المتاحة في البخار إلى طاقة حركية للسرعة في خط مستقيم ، والسرعة التي يتم الوصول إليها في الفراغ تبلغ حوالي 4000 قدم في الثانية. تسبب الدكتور دي لافال في اصطدام البخار بعجلة مجداف مصنوعة من أقوى أنواع الفولاذالتي كانت تدور بأقصى سرعة تتفق مع السلامة ... "

  • مرجع سابق cit. ، p6 (تأكيدي)

الحرث في الماضي: نظرة على آلات المزرعة المبكرة

خلال القرن التاسع عشر ، أخذ المزارعون كل شيء من مجرفة بسيطة إلى "دخان يشمّ الدخان الأسود" إلى حقول آيوا سعياً وراء حصاد أفضل. كانت الآلات تُدار باليد ، بالثيران أو الخيول ، وأخيراً بواسطة المحركات البخارية. نشأت الآلات الزراعية مع الدولة ، التي كان مزارعوها دائمًا حريصين على أي شيء يساعدهم في إنجاز المزيد من العمل.

شهد القرن التاسع عشر ثورة في تكنولوجيا الزراعة. كما كانت الآلات تدخل المصانع في المدينة ، كانت الآلات الجديدة تغير الطريقة التي يزرع بها المزارعون ويحصدون محاصيلهم. في بعض الحالات ، لم تكن الزراعة في بداية القرن التاسع عشر مختلفة كثيرًا عما كانت عليه قبل آلاف السنين. خلال حياة العديد من سكان المزارع في ولاية أيوا ، بدا أن العالم يتغير بسرعة لا تصدق.


الطرق القديمة: جرافات الذهب الوحش آلات متعددة الطوابق بنيت في النصف الأول من القرن العشرين

إن جرافة الذهب هي آلة تعدين الغرينية التي تستخرج الذهب من الرمل والحصى والأوساخ باستخدام المياه والأساليب الميكانيكية.

كانت جرافات الذهب الأصلية عبارة عن آلات كبيرة متعددة الطوابق تم بناؤها في النصف الأول من القرن العشرين. يتم تسويق آلات الشفط الصغيرة حاليًا على أنها & # 8220goldsgold & # 8221 للأفراد الذين يبحثون عن الذهب: بعيدًا عن شاطئ Nome ، ألاسكا ، على سبيل المثال.

تستخدم جرافة الذهب الكبيرة طريقة ميكانيكية لحفر المواد (الرمل والحصى والأوساخ وما إلى ذلك) باستخدام الفولاذ & # 8220buckets & # 8221 على خط دائري ومستمر & # 8220bucketline & # 8221 في الطرف الأمامي للجرافة.

ثم يتم فرز / غربلة المواد باستخدام الماء. على جرافات الذهب الكبيرة ، تقوم الدلاء بتفريغ المادة في أسطوانة دوارة من الصلب (نوع محدد من العجلة يسمى & # 8220 الشاشة & # 8221) ينحدر لأسفل باتجاه حزام مطاطي (المعبئ) الذي يحمل المواد كبيرة الحجم (الصخور) و مقالب الصخور خلف الجرافة.

تحتوي الأسطوانة على العديد من الثقوب للسماح للمواد الأصغر (بما في ذلك الذهب) بالسقوط في صندوق السد. تسمى المادة التي يتم غسلها أو فرزها بالمخلفات. تسمى الصخور المودعة خلف الحفارة (بواسطة المعبئ) & # 8220 أكوام الخيوط. & # 8221 تهدف الثقوب الموجودة في الشاشة إلى حجب الصخور (على سبيل المثال ، الثقوب 3/4 بوصة في الشاشة ترسل أي شيء أكبر من 3/4 بوصة إلى المعبئ).

لم يتغير المفهوم الأساسي لاسترداد الذهب عن طريق التعدين الغريني منذ العصور القديمة. المفهوم هو أن الذهب في الرمل أو التربة سوف يستقر في القاع لأن الذهب ثقيل / كثيف ، والأوساخ والرمل والصخور سوف تغسل ، تاركة الذهب وراءها. تضمنت الطرق الأصلية لأداء التعدين الغريني البحث عن الذهب وصناديق السدود وأجهزة الروك. تتضمن كل طريقة غسل الرمل والحصى والأوساخ في الماء. ثم يستقر الذهب في قاع الإناء ، أو في قاع بنادق صندوق السد.

جرافات الذهب هي نفس المفهوم ولكن على نطاق أوسع بكثير ، جرافات الذهب هي أداة مهمة لعمال مناجم الذهب في جميع أنحاء العالم ، فهي تسمح بالتعدين المربح بتكاليف تشغيلية منخفضة نسبيًا. على الرغم من أن المفهوم بسيط من حيث المبدأ ، يمكن تصميم الجرافات بطرق مختلفة تسمح بالتقاط عينات من الذهب بأحجام مختلفة. ومن ثم فإن كفاءة جرافات الذهب تختلف اختلافًا كبيرًا حسب مواصفاتها.

بحلول منتصف الخمسينيات من القرن التاسع عشر إلى أواخرها ، ذهب الذهب الغريني الذي يسهل الوصول إليه في كاليفورنيا ، ولكن بقي الكثير من الذهب. اتخذ التحدي المتمثل في استرداد الذهب نهجًا احترافيًا في التعدين لجعله يدفع الثمن: الآلات العملاقة والشركات العملاقة. جرفت الجرافات العائمة الضخمة ملايين الأطنان من حصى النهر ، حيث أصبح البخار والطاقة الكهربائية متاحين في أوائل القرن العشرين.

آخر جرافة عملاقة للذهب في كاليفورنيا كانت نعرات Natomas رقم 6 العاملة في فولسوم بولاية كاليفورنيا توقفت عن العمل في 12 فبراير 1962 حيث بدأت تكلفة التشغيل تتجاوز قيمة الذهب المسترد. العديد من هذه الجرافات الكبيرة لا تزال موجودة اليوم في مناطق التراث التي ترعاها الدولة (Sumpter Valley Gold Dredge ، Dredge. الموقع التاريخي الوطني رقم 4 لكندا) أو مناطق الجذب السياحي.

دعونا نلقي نظرة على بعض الآثار المهجورة والمهملة من الماضي:

جرافة الذهب العائمة سلم دلو

شركة فيربانكس للاستكشاف ، Goldstream Dredge رقم 8 ، فوكس ، فيربانكس (نورث ستار بورو ، ألاسكا)

كما هو الحال اليوم & # 8211 Fairbanks Exploration Company Goldstream Dredge رقم 8

مخطط جرافات الذهب جرافات الذهب رقم 8 ، بالقرب من فيربانكس ، ألاسكا

الصور: جرافات شاتانيكا الذهبية التاريخية رقم 3 ، جرافات شاتانيكا الذهبية التاريخية رقم 3 ، خارج فيربانكس ، احترقت في أغسطس 2013 ، مما أدى إلى تدمير الهيكل الخشبي والمعدني. لكن قصتها لم تنته بعد. مجاملة جين هاي

جرافة الذهب في Sumpter Oregon. كانت & # 8217t صغيرة تمامًا

في أواخر التسعينيات وحتى اليوم ، عاد التجريف كشكل شائع لتعدين الذهب. يسمح التقدم التكنولوجي بنقل نعرات صغيرة بواسطة شخص واحد إلى موقع بعيد ومعالجة بنوك الحصى بشكل مربح على التدفقات التي لم يكن من الممكن الوصول إليها في السابق من قبل الجرافات العملاقة في الثلاثينيات. الجرافات اليوم متعددة الاستخدامات وشائعة وتتألف من كل من جرافات السطح العائم التي تستخدم مكنسة كهربائية لامتصاص الحصى من القاع والجرافات الغاطسة. في عام 2015 ، أعاد توني بيتس ، عامل منجم الذهب ، بناء نعرات عمرها 70 عامًا (كما رأينا في المسلسل التلفزيوني الشهير على قناة ديسكفري & # 8216Gold Rush & # 8217).

حتى سبتمبر 2007 ، جلس هذا الجرف الذهبي بجانب طريق تايلور السريع بين داوسون سيتي ويوكون وتوك ، ألاسكا. بسبب تدهور حالتها ومخاوف السلامة ، قام مكتب إدارة الأراضي (BLM) بإزالته. تم إعداد بعض الأجزاء الرئيسية كشاشة عرض تفسيرية بالقرب من مكتب بريد الدجاج ، لكن معظمها ذهب إلى مكب نفايات توك.

جرافة ذهبية طويلة بطول 3 طوابق بالقرب من لويستون ، 1950. الصورة مقدمة من جمعية مقاطعة ترينيتي التاريخية.

قد تكون صورة جرافة تعمل بجوزفين وربما التقطت في ربيع عام 1900. لاحظ الرجل الواقف على السطح.

جرف ذهب معطل بالقرب من نوم ، ألاسكا 1908.

جرافة أسترالية. كان يزن أكثر من 1000 طن (0.907 طن) وكان يحتوي على 63 دلوًا بعشرة أقدام مكعبة (0.28 متر مكعب) ، كل منها قادر على تلاعب الحصى الغرينية بمعدل 23 دلوًا في الدقيقة ، على مدار 24 ساعة في اليوم. مصدر

A.F. Graeter Gold Dredge & # 8211 Bannock ، MT

تتمتع ولاية أوريغون بتاريخ طويل من تعدين الذهب على الرغم من أنها لم تعد تناقش كثيرًا بعد الآن. صورت ألفا داي هذه الحفارة الذهبية في مارس 1928 ، على ما يبدو بالقرب من نهر جون داي.

جرافة الذهب تعمل في نوم ، ألاسكا في 1993

إن Sumpter Valley Gold Dredge عبارة عن نعرات ذهبية تاريخية تقع في Sumpter ، في ولاية أوريغون الأمريكية. تم اكتشاف الذهب في Sumpter في عام 1862. تم وضع ثلاث جرافات للذهب في الخدمة في منطقة Sumpter Valley بين عامي 1912 و 1934.

كان هناك ثلاثة من هؤلاء يعملون في نهر مسحوق ، هذا هو Dredge # 3. يمكن رؤية بقايا Dredge # 2 على الجانب الشمالي من المدينة في بركة صنعتها ، بينما توجد بقايا Dredge # 1 في بركة على بعد ستة أميال جنوبًا في ما كان سابقًا McEwen. إلى جانب أكوام المخلفات التي تصطف على جانبي النهر وتجعله يبدو أشبه بسلسلة من البرك هذه الأيام ، فإن أحد المعالم الأولى في المدينة هو مجموعة من معدات قطع الأشجار والتعدين على الجانب الأيمن من المدينة.


تاريخ جزازة

تم اختراع جزازة العشب في عام 1830 من قبل إدوين بيرد بادينج ، وهو مهندس من ستراود ، جلوسيسترشاير ، إنجلترا.

لقد حصل على الفكرة بعد رؤية آلة في مطحنة قماش محلية تستخدم أسطوانة قطع (أو بكرة ذات نصل) مثبتة على مقعد لقص قطعة القماش لإضفاء لمسة نهائية ناعمة بعد النسيج. أدرك Budding أن مفهومًا مشابهًا سيمكن من قطع العشب إذا كان من الممكن تركيب الآلية في إطار بعجلات لجعل الشفرات تدور بالقرب من سطح العشب. دخل في شراكة مع المهندس المحلي ، جون فيرابي ، وصنعوا معًا جزازات في مصنع في ستراود. يمكن رؤية أمثلة على الجزازات المبكرة من نوع Budding في متحف ستراود ومتحف لندن للعلوم ومتحف ميلتون كينز.

كانت جميع هذه الآلات المبكرة مصنوعة من الحديد الزهر وتضمنت بكرة خلفية كبيرة مع أسطوانة قطع (بكرة) في المقدمة. تنقل عجلات التروس المصنوعة من الحديد الزهر الطاقة من الأسطوانة الخلفية إلى أسطوانة القطع. بشكل عام ، كانت هذه الآلات مشابهة بشكل ملحوظ للجزازات الحديثة.

كان كل من Budding و Ferrabee ماهرين بما يكفي للسماح للشركات الأخرى ببناء نسخ من جزازاتهم بموجب ترخيص ، وأكثرها نجاحًا هي Ransomes of Ipswich التي بدأت في صنع الجزازات في وقت مبكر من عام 1832. وقد قامت الشركة بعمل جزازات بشكل مستمر تقريبًا منذ ذلك الحين ، وهي الآن أكبر مصنع في العالم لمعدات العناية بالعشب.

بحلول خمسينيات القرن التاسع عشر ، كانت براءات الاختراع المبكرة لبودينغ قد انقضت وتمكنت الشركات الأخرى من تقديم أجهزتها الخاصة. في منتصف العقد ، قدم توماس جرين وابن ليدز جزازة تسمى Silens Messor (تعني القاطع الصامت) ، والتي تستخدم السلسلة لنقل الطاقة من الأسطوانة الخلفية إلى أسطوانة القطع. كانت هذه الآلات أخف وزنًا وأكثر هدوءًا من الآلات التي تعمل بالتروس التي سبقتها ، على الرغم من أنها كانت أغلى قليلاً. في نفس الوقت تقريبًا ، قدم ألكسندر شانكس من Arbroath مجموعته من جزازات كاليدونيا وقدم رانسوميس Automaton. كانت جميعها متوفرة إما بمحرك تروس أو سلسلة ، وكانت صناديق تجميع العشب اختيارية إضافية. كل هذه النماذج ، بأحجام مختلفة ومع تعديلات طفيفة ، كانت قيد الإنتاج حتى القرن العشرين.

التعاون

كان الابتكار الرئيسي التالي في تصميم جزازة العشب هو إدخال آلات العجلة الجانبية. على الرغم من اختراع هذه الآلات في إنجلترا ، إلا أنها كانت شائعة في أمريكا الشمالية حيث غالبًا ما تكون الأعشاب أكثر خشونة مما هي عليه في أوروبا. كان لديهم عجلات من الحديد الزهر في كل جانب والتي تدفع أسطوانة القطع مباشرة عن طريق السقاطة داخل المسبوكات. لم يكن لديهم بكرة خلفية معدنية ، وكان صنعهم خفيفًا جدًا وغير مكلف ، مما جعلهم يتمتعون بشعبية كبيرة في جميع أنحاء العالم.

ظهرت الجزازات الآلية في تسعينيات القرن التاسع عشر عندما أصبحت محركات البنزين خفيفة الوزن ووحدات الطاقة البخارية الصغيرة متاحة. على الرغم من أن الجزازات البخارية كانت الخيار المفضل لبضع سنوات ، إلا أنه بحلول عام 1900 كانت الجزازات التي تعمل بمحركات بنزين هي الأفضل في السوق. قدمت Ransomes و Sims و Jefferies جزازة تعمل بالبنزين في عام 1902 ، وقادت السوق حتى الحرب العالمية الأولى ، على الرغم من أن Shanks و Greens صنعوا أيضًا آلات تعمل بالبنزين خلال هذه الفترة.

شهدت الفترة التي أعقبت الحرب العالمية الأولى مباشرة نموًا غير مسبوق في إنتاج جزازة العشب. تقدمت التكنولوجيا ، واحتاجت الشركات إلى إيجاد أسواق جديدة لمنتجات وقت السلم ، وانتقل العملاء إلى مساكن جديدة في الضواحي مع حدائق صغيرة.

النجاح

واحدة من أنجح الشركات التي ظهرت خلال هذه الفترة كانت Atco ، في ذلك الوقت كانت اسم العلامة التجارية لشركة Charles H Pugh Ltd. وقد حققت Atco جزازة المحرك ، التي تم إطلاقها في عام 1921 ، نجاحًا فوريًا. تم تصنيع 900 فقط من ماكينات القطع مقاس 22 بوصة في عام 1921 ، وتكلفة كل منها 75 جنيهًا إسترلينيًا. في غضون خمس سنوات ، تسارع الإنتاج السنوي إلى عشرات الآلاف. تم تخفيض الأسعار وتوفر مجموعة من الأحجام ، مما يجعل من Standard أول جزازة بمحرك يتم إنتاجها بكميات كبيرة.

شركة أخرى حققت نجاحًا مذهلاً في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي وهي Qualcast. تُباع نماذج مثل جزازة E sidewheel و Panther الأسطوانية بالملايين ، مقابل بضعة أرطال لكل منها ، للأشخاص الذين لديهم مروج صغيرة يحتاجون إلى جزازة اقتصادية وموثوقة لبضع دقائق في الأسبوع.

من المثير للدهشة أن الأفكار الحديثة على ما يبدو مثل الطاقة الكهربائية والقطع الدوارة تمت تجربتها جميعًا في عشرينيات وثلاثينيات القرن الماضي ، على الرغم من أنها لم تصبح شائعة إلا بعد ذلك بوقت طويل. أدت الابتكارات في الثلاثينيات والأربعينيات من القرن الماضي إلى تصميمات أخف وزنا ومحركات بنزين أصغر وأكثر قوة. بحلول الخمسينيات من القرن الماضي ، تقدمت تقنية جزازة العشب بشكل كبير وكانت الآلات غير مكلفة وموثوقة بشكل عام. أدى إدخال المكونات البلاستيكية في الستينيات إلى خفض التكاليف بشكل أكبر ، على الرغم من أن التصاميم التقليدية كانت متشابهة.

كان الابتكار الرئيسي خلال الثلاثين عامًا الماضية هو الجزازة الدوارة ، والتي أصبحت ممكنة بفضل الاستخدام الواسع للبلاستيك خفيف الوزن والمحركات الكهربائية والبنزينية عالية الطاقة وخفيفة الوزن. تم تقديم أول جزازات "تحوم" بواسطة Flymo في أوائل الستينيات. كانت هذه الآلات باللونين الأزرق والأبيض ، بدلاً من التصميمات البيضاء والبرتقالية الأكثر شيوعًا التي نراها اليوم.

للأسف ، اختفت العديد من شركات جزازات العشب القديمة ، بعد أن توقفت عن العمل ، وانتقلت إلى أسواق أخرى أو اندمجت مع بعضها البعض. ومع ذلك ، استمرت الآلات في جذب اهتمام هواة الجمع والمتحمسين في جميع أنحاء العالم ، ولهذا السبب تم تشكيل Old Lawnmower Club في عام 1990.


المناشر

في القرن التاسع عشر ، حيثما كان هناك أخشاب ، كانت هناك أيضًا مناشر. تم بناء مناشر الخشب بجوار الأنهار ، والتي كانت بمثابة "الطرق السريعة" التي تطفو الأخشاب من الغابة ، وكذلك المصدر الرئيسي للطاقة لتشغيل المصانع.

افتتحت أول منشرة تجارية في مينيسوتا في عام 1839 في مارين في سانت كروا. تم تجاوز البحرية بسرعة من قبل ستيلووتر ، والتي بدورها تجاوزها مينيابوليس ووينونا.

تم إدخال الطاقة البخارية إلى مناشر الخشب في سبعينيات القرن التاسع عشر ، لتحل محل الحاجة إلى الطاقة المائية والسماح للمناشر بالانتقال إلى المدن النهرية الأخرى.

بحلول عام 1880 ، أدى نمو السكك الحديدية التجارية ، وتحسينات المحركات البخارية ، واختراع المنشار الشريطي ، إلى إنشاء مناشر أكبر ومدن طحن في برينرد ، وليتل فولز ، وكروكستون ، وكلوكيه ، ودولوث ، وانترناشونال فولز.

بحلول عام 1905 ، عندما وصل إنتاج الخشب المنشور إلى أعلى مستوى له على الإطلاق في ولاية مينيسوتا ، كان الحطابون يقطعون ما يصل إلى ملياري قدم لوح سنويًا - وهو ما يكفي لإحاطة الأرض بممشى خشبي بسمك بوصة وعرض 14 قدمًا.

انخفض الحصاد بسرعة بعد عام 1905. وبحلول عشرينيات القرن الماضي ، استنفدت أكشاك الصنوبر الرئيسية ولم يكن هناك ما يكفي من الأخشاب ذات جودة الخشب في الغابة لتبرير تكلفة صيانة خطوط السكك الحديدية. اختفت صناعة النشر واسعة النطاق تقريبًا بحلول عام 1929.


تاريخ صناعة المراجل المولدة للبخار

Gary Bases هو رئيس BRIL Inc. ، وهي شركة استشارية مستقلة متخصصة في الطوب والحراريات والعزل والتخلف. وهو أيضًا مؤلف كتاب بريل (دليل كامل لأنظمة الطوب والحراريات والعزل والتخلف) The Bril Book II (دليل تقني يتضمن رسومات تطبيق bril لصناعة توليد الطاقة) The Bril Book III - The Bril Book III كتاب بريل وكتاب بريل الرابع - بناء المرجل. يمكن الوصول إليه على [email protected]

كلما عرفنا المزيد عن صناعة توليد البخار ، زاد تنوعنا وتاريخنا الغني. معظم الناس لم يذهبوا أبدًا إلى محطة توليد الكهرباء ، ناهيك عن معرفة أي شيء عن تاريخ صناعة الطاقة. تمتد معرفتهم بكليهما فقط إلى الأكوام التي يرونها في المسافة.

إذا سألت شخصًا يُنسب إليه الفضل في بدء أو اختراع صناعة السيارات والسيارات ، فمن المحتمل أن يجيب ، & # 8220Ford. & # 8221 ولكن كم عدد الأشخاص الذين يعرفون من بدأ صناعة توليد البخار؟ من الواضح أن صناعة السيارات لعبت دورًا مهمًا في تشكيل بلدنا ، وكذلك صناعة الطاقة.

ما هو المرجل؟

الغلاية عبارة عن صندوق يتكون من أنابيب تستخدم النار داخل هذا الصندوق لتسخين الماء وتحويله إلى بخار. يحيط بهذه الأنابيب وتغليف جدران الأنبوب ومنطقة صندوق الاحتراق بالكامل مواد البناء (الطوب ، المقاومة للصهر ، العزل ، والمتأخرة). سيختلف عدد وحجم الأنابيب ونوع الوقود والأبعاد الفيزيائية الكلية للغلاية اعتمادًا على ما تم تصميم المرجل لإنتاجه (ماء أو بخار أو حرارة) والصناعة التي تهدف إلى خدمتها ( على سبيل المثال ، المرافق والصناعية والطبية).

تشكل العديد من المكونات أو تعمل كنظام دعم للغلاية لتلبية متطلبات البخار أو الحرارة المصممة. توجد الأنابيب التي تحمل الماء و / أو البخار في جميع أنحاء النظام منفاخات السخام التي تحافظ على الوحدة خالية من الرماد المتطاير أو الغبار عن طريق نفخ الماء أو الهواء في مواقد الغلاية التي تحرق الوقود (الزيت والغاز والفحم والفضلات) المقتصدات التي تسترد الحرارة من الغاز الخارج وتسخن مسبقًا المياه المستخدمة في صنع البخار والعديد من هذه الأنظمة ، بما في ذلك الطوب ، والحراريات ، والعزل ، والتباطؤ ، والتي تساعد المرجل المولّد للبخار على توفير الطاقة والكفاءة الحرارية.

من اخترع الغلاية؟

تعود جذور الغلاية المولدة للبخار & # 8217s إلى أواخر القرن الثامن عشر وأوائل القرن التاسع عشر مع تطوير غلاية من نوع الغلاية ، والتي تقوم ببساطة بغلي الماء وتحويله إلى بخار. تم وضع الماء فوق صندوق النار ثم غليه في بخار. لم يكن & # 8217t حتى عام 1867 تقريبًا ، مع تطوير غلاية الحمل الحراري ، بدأت صناعة توليد البخار.

قد يكون هناك جدل حول من قام بتطوير أول غلاية لتوليد البخار ، ومع ذلك ، سيوافق معظمهم على أن جورج بابكوك وستيفن ويلكوكس كانا من الآباء المؤسسين للغلاية المولدة للبخار. كانوا أول من حصل على براءة اختراع لتصميم الغلايات ، والذي استخدم الأنابيب داخل هيكل من الطوب لتوليد البخار ، في عام 1867 ، وشكلوا شركة بابكوك & # 038 ويلكوكس في مدينة نيويورك في عام 1891. كانت الغلايات الأولى صغيرة جدًا ، وتستخدم مقطوع الفحم ، يتم إطلاقه يدويًا ، ويعمل بمعدل منخفض جدًا من المدخلات الحرارية. كانت الجدران الصلبة المصنوعة من الطوب الناري التي شكلت حاوية الوحدة ضرورية لأنها ساعدت في عملية الاحتراق عن طريق إعادة إشعاع الحرارة مرة أخرى إلى منطقة الفرن.

شركة Stirling Boiler ، المملوكة لشركة O.C. Barber وسمي على اسم الشارع (Stirling Avenue) ، كان المرفق يعمل في Barberton ، أوهايو ، وبدأ أيضًا في صنع الغلايات في عام 1891. وكان تصميم غلاية Stirling الثامنة يسمى المرجل من النوع H (& # 8220h & # 8221 كونه الحرف الثامن في الأبجدية) وكان لها تصميم من الطوب. كانت غلاية ستيرلنغ أكبر بكثير من غلاية بابكوك & # 038 ويلكوكس واستخدمت ثلاثة براميل للمساعدة في تدوير تدفق الماء والبخار في جميع أنحاء الغلاية.

في عام 1907 ، اندمجت شركة Stirling Boiler مع شركة Babcock & # 038 Wilcox. لقد أعادوا تسمية غلايتهم بـ H-type Stirling ، وأصبحت واحدة من الغلايات الأكثر مبيعًا في ذلك الوقت ، ربما بسبب قدرتها على إنتاج ما يصل إلى 50000 رطل من البخار في الساعة.

ومع ذلك ، لم يكونوا مصنعي الغلايات الوحيدين خلال أواخر القرن التاسع عشر. كانت شركة Grieve Grate وشركة American Stoker Company تصنعان أيضًا غلايات ذات تصميم مشابه من الطوب بالكامل. استخدم كلاهما شبكة متنقلة أو من النوع اللولبي في الجزء السفلي من المرجل لنقل الوقود (الفحم المقطوع) عبر الجزء الداخلي من المرجل. أثناء انتقال الوقود عبر الجزء الداخلي من الغلاية ، تم حرقه وسقط الرماد أو الوقود غير المحترق في القادوس. شكلت هاتان الشركتان فيما بعد هندسة الاحتراق
الشركة في عام 1912. عرضت شركة Combustion Engineering الجديدة نسختها من غلايات Grieve و American Stoker وأطلق عليها اسم غلاية الوقاد من النوع E.

ولادة صناعة الطاقة

مع ظهور هذه الأنواع الجديدة من شركات الغلايات والغلايات ، تشكلت شركات المرافق في جميع أنحاء البلاد لتوليد وتوزيع الكهرباء في الأسواق الصناعية والسكنية. كان للعديد من المدن والبلدات مرافقها الخاصة أو شركة الكهرباء. كان لدى المدن الكبيرة العديد من شركات المرافق المنتشرة في جميع أنحاء المدينة بسبب الكمية المحدودة من ضغط البخار التي يمكن أن ينتجها كل مرجل ومولد كهربائي (في المتوسط ​​، ما يقرب من 50000 رطل من البخار في الساعة لكل غلاية). قد يكون لدى شركات المرافق المبكرة هذه ما يصل إلى 10 إلى 16 غلاية في كل منشأة. الشركات الصناعية التي احتاجت إلى الكثير من الكهرباء أو البخار لتشغيل منشآتها (على سبيل المثال ، Eastman Kodak ، التي صنعت الأفلام والكاميرات في روتشستر ، نيويورك ، وشركة The Box Board & # 8212 فيما بعد تسمى Packaging Corporation of America & # 8212 التي صنعت الصناديق لـ كان لدى شركات الحبوب في ريتمان ، أوهايو) غلايات توليد البخار الخاصة بها.

كانت هذه الغلايات المبنية من الطوب ، والتي يشار إليها أحيانًا باسم الغلايات ذات واجهات الطوب ، هي الأولى في تطور تصميم الغلايات ، لكنها كانت محدودة في الحجم والسعة. كلما زاد حجم المرجل ، زادت أيضًا مدخلات حرارة الفرن ، وتصنيف المرجل (الضغط) ، ودرجة حرارة البخار. وبالتالي ، فإن الزيادة المستمرة في حجم فرن الغلاية ترفع درجة الحرارة التي يتعرض لها الطوب. هذه العوامل الثلاثة (المدخلات الحرارية والضغط ودرجة حرارة البخار) كان لها تأثير مباشر على تطوير تصميمات أفران الغلاية. بدأت ظروف الفرن القاسية في تجاوز حدود درجات الحرارة لجدران الطوب ، وأصبحت الأحمال الهيكلية مفرطة حيث استمرت الغلايات في التكاثر والطول. احتاجت صناعة الغلايات الشابة إلى التخلص من تصميم الجدران المبنية من الطوب بالكامل وإيجاد بنية بديلة من شأنها الحفاظ على المرجل حراريًا وكفاءة في استخدام الطاقة ، وتوليد المزيد من البخار في الساعة ، وتكلفة بناء أقل.

أدى ذلك إلى تصميم المرجل & # 8220tube and Tile & # 8221 في أوائل العشرينات من القرن الماضي. تستخدم غلاية الأنبوب والبلاط جدران أنبوبية كبيرة ومتباعدة (أنابيب بقطر 6 بوصات على مراكز 9 بوصات) للمساعدة في تبريد درجة حرارة سطح الطوب. كان هذا تصميمًا جديدًا ومختلفًا جذريًا. على عكس تصميم المرجل الأصلي ، الذي استخدم جدرانًا من الطوب الناري بسمك 22 بوصة ولا تتطلب أي عزل ، استخدم الأنبوب ومرجل البلاط بلاطًا رقيقًا (2½ بوصة.) أو الطوب النار (4½ بوصة. سميكة) لإبقاء النار داخل النار صندوق وعزل مضاف فوق الطوب أو البلاط للحفاظ على كفاءة المرجل حراريًا. مع هذا التطور الجديد ، بدأت صناعة الغلايات في النمو تمامًا كما بدأت الغلايات في النمو من حيث الحجم والسعة.

بحلول هذا الوقت ، كان هناك العديد من الشركات التي تصنع غلايات الأنابيب والبلاط هذه: Riley Stoker و Foster Wheeler و Erie City و Zurn و Nebraska و Peabody و Keeler و Union Iron Works و The Trane Company (على سبيل المثال لا الحصر) ، مع أكبر اثنتين من حيث المبيعات هما شركة Babcock & # 038 Wilcox وشركة هندسة الاحتراق. كان لكل منها تصميمات مرجل فريدة من نوعها مبنية على جدار أنبوب فضفاض مع أنواع متعددة من الغلايات حسب السعة المطلوبة. لتوفير التكاليف الهندسية ، طورت كل شركة غلايات خطًا من الغلايات مثلما فعلت صناعة السيارات مع Model-T Ford.

على سبيل المثال ، طورت شركة Babcock & # 038 Wilcox نسختها من غلاية الأنبوب والبلاط بدءًا من النوع FF ، والذي كان عبارة عن غلاية ذات طبقتين قادرة على إنتاج ما يصل إلى 54000 رطل في الساعة من البخار. للحصول على سعات أعلى ، قاموا بتوفير FH و FJ و FL و FP ، بأكبر تصميم وأعلى سعة بخار (100000 رطل في الساعة). الشيء نفسه ينطبق على شركة هندسة الاحتراق ، التي طورت غلاياتها ذات التسخين الفائق V2M8 و V2M9 (أسطوانتان رأسيتان).

حدث التغييران الأهمان التاليان في الصناعة في أواخر العشرينيات وأوائل الثلاثينيات من القرن الماضي مع إدخال الأنبوب المرصع بالأنبوب المسطح والغلايات المصنوعة من جدار الأنبوب السائب. سمح هذان التصميمان للغلايات بالحصول على أكبر قدر من الحرارة من حرق الفحم المسحوق. أدى الأنبوب المسطح المرصع إلى زيادة سطح التسخين بين الأنابيب عن طريق إضافة مسامير مسطحة على طول سطح جدار الأنبوب. استخدم تصميم أنبوب الظل الفضفاض المزيد من الأنابيب القريبة أو المتباعدة (التي تلامس بعضها البعض) لزيادة سطح التسخين للأنابيب. يتطلب جدار الأنبوب المسطح المرصع حراريًا وعزلًا وغلافًا خارجيًا للحفاظ على الحريق داخل صندوق النار ، في حين أن تصميم الجدار العرضي للأنبوب الفضفاض يستخدم طبقة مقاومة للحرارة بين الأنابيب والغلاف الداخلي الصلب فوق المادة المقاومة للحرارة.

أدى هذان التصميمان إلى تطوير غلايات أكبر ذات سعة أكبر ، مع تصميم مرجل مشع هو الأكبر على الإطلاق. تستخدم الغلاية المشعة أسطوانة واحدة وجدار أنبوبي متزايد ومساحة سطح مسخن فائق في الممر الخلفي ، يشار إليها أحيانًا باسم ممر الحمل الحراري (cp) أو منطقة استرداد الحرارة (hra) ، لزيادة سعة البخار. على سبيل المثال:

  • طورت شركة Babcock & # 038 Wilcox الغلايات المشعة أو الطاقة: RBC (نوع Radiant Boiler Carolina ، الذي سمي على اسم العقد الأول لشركة Carolina Power and Light) لحرق الفحم ، RBE (Radiant Boiler El Paso ، سميت على اسم العقد الأول لشركة El Paso Electric ) للنفط والغاز ، SPB (Stirling Power Boiler) لسوق المرافق ، ومرجل SS (Small Stirling) للسوق الصناعية.
  • طورت هندسة الاحتراق غلايات إعادة التسخين المشعة والمشرقة التي تسمى VU40 و VU50 (VU للوحدات الرأسية) لكل من أسواق المرافق والصناعية.

وتراوحت السعة البخارية لهذه الغلايات المشعة من 400،000 إلى 1،000،000 رطل من البخار في الساعة. وبالتالي ، أصبحت محطات الطاقة الصغيرة المملوكة للمدينة والبلدة قديمة ، حيث يمكن لشركات المرافق الآن إنتاج ما يكفي من الكهرباء للمناطق السكنية والشركات الصناعية الأكبر.

النمو والتخصص

جاء أكبر تغيير في تصميم الغلاية مع تطوير جدار الأنبوب الغشائي في أواخر الخمسينيات وأوائل الستينيات. تم لحام الأنابيب غير الملحومة معًا في ورشة أنابيب ، باستخدام قضيب غشاء فولاذي بين الأنابيب ، وتم تصنيعها في لوحة أنابيب كبيرة. أدى هذا إلى التخلص من الحاجة إلى المقاومة للحرارة للحفاظ على الحريق داخل صندوق النار ، وتقليل تكلفة البناء ، وتقليل جداول الانتصاب ، وزيادة حجم الغلايات. يمكن أن تصل تصاميم المرجل المشعة الآن إلى 4000.000 رطل من البخار في الساعة. في وقت لاحق ، طورت الصناعة أكبر تصميمات للغلايات ، والضغط العام والمراجل فوق الحرجة. These steam-generating behemoths could now reach over 1,300 megawatts of electricity or 9,000,000 pounds of steam per hour.

During the past 100 years, the steam-generating industry has modified or developed boilers specifically suited for and in response to industry needs. For example, around the late 1940s many medical, industrial, college, and government facilities wanted the ability to generate their own steam and electricity. In response to this need, the package or shop-assembled boilers were developed. A package boiler is a pre-engineered steam-generating boiler that ranges in size and steam capacity (typically from 10,000 to 600,000 lb/hr) built in a shop and shipped by rail or barge. Many companies manufactured these small shop-assembled boilers.

Another example is boilers for the pulp and paper industry, which have been around a very long time and began with the kraft recovery process developed in Danzing, Germany, in 1853. In 1907, the kraft recovery process was introduced in North America. The pulp and paper industry needed a boiler that could generate large quantities of steam and electricity to help run their driers, help them be energy self-sufficient, and, most importantly, help them make smelt. Using the designs described above, the boiler manufacturers developed the “recovery” boiler.

The recovery boiler’s furnace area is designed to melt the sodium salts in black liquor (the byproduct left over from the pulp-making process). Black liquor droplets fall onto the char bed or furnace floor of the boiler, and the molten inorganic chemicals, or smelt, remains on the furnace floor and flows by gravity through the smelt spout openings into a dissolving tank. The smelt will then be recovered by the paper mill for use in pulp processing. Two such designs were Combustion Engineering’s chemical recovery boiler, called the V2R (vertical 2 drum recovery boiler), and Babcock & Wilcox’s process recovery boiler, called simply a PR boiler.

New Boiler Designs

The steam-generating industry also had to develop new boilers in response to non-commercial or industry demands. By the late 1970s and early 1980s, the growing disposal costs for landfills, the passage of the Public Utility Regulatory Policies Act of 1978, and an increased demand for electric power in the United States led to the development of alternative fuel–burning boilers. Many different types of boilers began to be designed to burn alternative fuels such as refuse (trash), wood, and biomass (vine clippings, leaves, grasses, bamboo, and sugar cane or bagasse). A boiler using fluidized bed technology was also designed as an alternative method of burning solid fuels such as coal. Each alternative fuel–burning boiler has the basic components of its predecessors. The boiler manufacturers only modified the fuel input equipment or modified the basic boiler parts to accommodate the transfer of additional air, ash, or the fuel itself.

Refuse, wood, and biomass boilers are similar to the utility radiant boilers and industrial boilers that burn coal. They fall into the category of “waste-to-energy” boilers. They differ only in the type of refuse, wood, or biomass they burn, and the fuel they burn may vary depending on the time of the year (e.g., autumn may bring more leaves). Due to the many variables of the fuel, the lower furnace environment is constantly changing. There are two basic methods of burning refuse: mass burning, which uses the refuse as received, and prepared refuse or refuse-derived fuel (RDF), for which the refuse is separated and sorted, with the remaining non-recycled material going to the boiler. The burning of either mass refuse or RDF can cause serious corrosion on the tube wall surface. Choosing the right refractory material for the lower furnace walls is critical for efficient boiler operation and tube protection.

Fluidized bed boilers have most of the basic components of all boilers (steam drum, tubes, economizers, super-heaters, etc.). However, its basic design is different from most other boiler designs. A fluidized bed boiler, depending on the boiler manufacturer, may have cyclones (not to be confused with a cyclone burner), fuel chutes, over-bed burners, collection hoppers, combustion chambers, and stripper coolers. Though the technology of gasification has been around since the 1920s, its use as an alternative fuel–burning method of generating electricity and power began in the late 1970s. The fluidized bed boiler uses a process by which solid fuels are suspended in an upward-flowing gas or air stream at the bottom of the unit. The burning fuel exists in a fluid-like state that has a high heat transfer but with lower reduced emissions. Like the refuse boiler, the lower furnace walls must be protected from the environment created by the burning of the fuel.

استنتاج

Unfortunately, power plants are often depicted as dirty, with air pollution spilling into the air. The truth is that power plants are in some of the prettiest areas of the country, along rivers and lakes spend millions of dollars annually to protect the environment and their neighbors and keep their facility clean and tidy. If allowed, everyone should visit a local power plant and see how beautiful the country around the plant is and how clean the plant is—and at the same time take note of what type of boiler it has.

The information contained in this article was obtained primarily from public sources, without direct input from any of the boiler manufacturers.

Combustion Fossil Power, Combustion Engineering, Inc., 4th Edition (1991).

Steam, its generation and use, Babcock & Wilcox Company,
40th Edition (1992).

Babcock & Wilcox a corporate history, Carlisle Printing Company,
نو. Eft (1999)

Refractories in the Generation of Steam Power, McGraw-Hill Book
Company, F. H. Norton (1949).


The History of Pumps: Through the Years

2000 قبل الميلاد Egyptians invent the shadoof to raise water. It uses a long suspended rod with a bucket at one end and a weight at the other.

200 ق Greek inventor and mathematician Ctesibius invents the water organ, an air pump with valves on the bottom, a tank of water in between them and a row of pipes on top. This is the principal design that is now known as the reciprocating pump.

200 ق Archimedean screw pump is designed by Archimedes is considered one of the greatest inventions of all time and is still in use today for pumping liquids and granulated solids in both the industrialized world and in the third world—where it is a preferred way to irrigate agricultural fields without electrical pumps.

1475 According to Reti, the Brazilian soldier and historian of science, the first machine that could be characterized as a centrifugal pump was a mud lifting machine that appeared in a treatise by the Italian Renaissance engineer Francesco di Giorgio Martini.

1588 Sliding vane water pump technology is described by Italian engineer Agostino Ramelli in his book “The Diverse and Artifactitious Machines of Captain Agostino Ramelli,” which also included other pump and engine designs.

1593 Frenchman Nicolas Grollier de Servière creates an early design for a gear pump.

1636 Pappenheim, a German engineer, invents the double deep-toothed rotary gear pump, which is still used to lubricate engines. This gear pump made it possible to dispense with the reciprocating slide valves used by Ramelli. Pappenheim drove his machine by an overshot water wheel set in motion by a stream and was used to feed water fountains. The emperor Ferdinand II granted him a “privilege” - the equivalent of a patent - in respect of this invention.

1650 Otto van Guericke invents the piston vacuum pump, which used leather washers to prevent leakage between the cylinder and the piston.

1675 Sir Samuel Moreland—an English academic, diplomat, spy, inventor and mathematician—patents the packed plunger pump, capable of raising great quantities of water with far less proportion of strength than a chain or other pump. The piston had a leather seal. Moreland's pump may have been the first use of a piston rod and stuffing box (packed in a cylinder) to displace water.

1687 French-born inventor Denis Papin develops the first true centrifugal pump, one with straight vanes used for local drainage.

1738 In fluid dynamics, Bernoulli's principle states that for an inviscid flow, an increase in the speed of the fluid occurs simultaneously with a decrease in pressure or a decrease in the fluid's potential energy. It is named after the Dutch-Swiss mathematician Daniel Bernoulli, who published it in a book “Hydrodynamica.” The principle is applied to various types of fluid flow and is loosely known as Bernoulli's equation.

Peerless large split case design from the 1940s being installed in the field. Peerless Pump photo courtesy of Grundfos.

1782 James Watt—who invented the steam engine's connecting rod crank mechanism, which made it possible to convert the piston's reciprocating motion into rotary motion—designs an oscillating piston machine in which a wing-shaped rotary blade made a near complete revolution uncovering inlet ports in a chamber separated by a curved radial wall.

1790 Briton Thomas Simpson harnesses steam power to pumping engines for municipal water applications and founds the London company Simpson and Thompson Co. (predecessor to Worthington Simpson).

1830 Modern screw pump is invented by Revillion.

1845 Henry R. Worthington invents the first direct-acting steam pumping engine. Worthington Pump designed its first products to power canal boats and U.S. naval vessels. Worthington later pioneered pump designs for boiler feed, oil pipeline and hydro-electric applications.

1848 In Seneca Falls, N.Y., Seabury S. Gould purchases the interests of Edward Mynderse and H.C. Silsby in Downs, Mynderse & Co., forming Downs & Co., later known as Goulds Manufacturing Company.

1849 Goulds casts and assembles the world's first all-metal pump.

1851 British inventor John Appold introduces the curved vane centrifugal pump.

Seabury S. Gould, 1848. Photo courtesy of Goulds Pumps.

1851 John Gwynne files his first centrifugal pump patent. His early pumps were used primarily for land drainage, and many can still be seen today in pump house museums. They were usually powered by Gwynnes' steam engines. By the end of the 19th century, Gwynne was producing pumps of all sizes to cover all industrial applications, from small electric pumps to those rated at 1,000 tons per minute. His company had also begun to produce scientific pumps, e.g., porcelain pumps for chemical works. In the 1930s they were producing almost 1,000 different models.

1857 Worthington produces the first horizontal, duplex, direct-acting steam pumps for boiler feed.

1859 Jacob Edson invents the diaphragm pump and founds the Edson Corporation in Boston, Mass., to manufacture and sell his pump.

1860 Adam Cameron founds the Cameron Steam Pump Works, and becomes another pioneer in reciprocating steam pump engines. Like Worthington, Cameron's first products were used to power merchant marine and U.S. naval vessels. Cameron pumps were later applied in water resources, oil pipeline and refining and boiler feed.

1868 Stork Pompen of Hengelo, Netherlands, pioneers the concrete volute pump for water drainage.

1869 Downs & Company changes its name to Goulds Manufacturing Company.

1870 UK Professor Osborne Reynolds develops an original design of a centrifugal pump.

1871 Johannes Klein receives a patent on his “boiler feed apparatus.” With Friedrich Schanzlin and Jakob Becker, he founds the company “Frankenthaler Maschinen- & Armatur-Fabrik Klein, Schanzlin & Becker” (now known as KSB) to manufacture boiler feed equipment and valves.

1874 Charles Barnes of New Brunswick invents the vane pump.

1874 Wilson-Snyder grows into the premier line of slurry, pipeline and refinery pumps.

1874 Gotthard Allweiler invents and produces a series of hand wing pumps.

1886 Jens Nielsen, founder of Viking Pump Company, invents the internal gear pumping principal while designing a pump to remove excess water that was seeping into his limestone quarry from a nearby creek.

1886 United Centrifugal Pumps is incorporated. It becomes the world's foremost supplier of high-pressure crude oil and refined product pipeline pumps.

A single and two stage pipeline pump assembly in the 1960s at the Ruhrpumpen plant in Witten, Germany. Photo courtesy of Ruhrpumpen.

1897 Preston K. Wood makes the first deep well turbine pump in Los Angeles, Calif.

1899 Robert Blackmer invents rotary vane pump technology, a pump design that was an important departure from the old gear principle and predecessor to today's sliding vane pumps.

1900 Siemens files the first German patent for liquid ring vacuum pumps and compressors.

1901 Byron Jackson develops the first deep well vertical turbine pump.

1902 Aldrich Pump Company begins manufacturing the world's first line of reciprocating positive displacement pumps for steel mills and mine dewatering.

1904 Jens Nielsen enlists George “Shorty” Mathes to construct his gear pump design.

1905 Multistage centrifugal pumps are developed.

1905 Two Goulds triplex pumps are installed in the New York Times building, accomplishing the highest lift of water to date—387 feet, 6 inches.

1906 André Petit invents the eccentric disc pump and starts his company, Mouvex, in Paris.

1908 Western Land Roller pioneers the design and manufacture of irrigation pumps.

1908 Hayward Tyler creates its first electric motor for use under water and develops the wet stator motor for use as a boiler circulation glandless motor-pump.

1910 Lewis H. Nash files the first U.S. patent for liquid ring vacuum pumps and compressors.

1911 Jens Nielsen builds the first internal gear pump, founding the Viking Pump Company. The Viking Rotary “Gear-Within-A-Gear” pump (the first of its kind) is placed on the market.

1912 Durion, a universally corrosion-resistant material, is invented by the Duriron Castings Company (later known as Durco Pump) and is applied to process equipment.

1913 Inventor and engineer Albert Baldwin Wood invents the Wood screw pump.

1915 Viking Pump Company wins the Panama Pacific Award for internal gear design.

1915 Albert Baldwin Wood invents the Wood trash pump. Wood spearheads the reclamation from swamp and the efforts to develop much of the land now occupied by the city of New Orleans. Some of Wood's pumps have been in continuous use for more than 80 years without need of repairs. New ones continue to be built from his designs.

1916 Aldrich produces the first direct motor-driven reciprocating pump.

1916 While Armais Sergeevich Arutunoff first invented submersible pumps in Russia in 1916, their use in the United States did not begin until the 1950s. Arutunoff first designed his pump for use in ships, water wells and mines. He altered the design to work in oil wells. Thanks to further refinements to Arutunoff's design, there are more types of submersible pumps, allowing use in other applications such as pumping drinking water, creating fountains and pumping wastewater.

1916 The first DORRCO TM Suction Pump is built by Dorr-Oliver Pump Company for the mineral process industry.

1917 Hydraulic Institute is established.

1917 Louis Bergeron invents the concrete volute pump and founds Bergeron S.A.

1918 Byron Jackson produces the first hot oil pumps for the petroleum industry.

1920 Viking builds its first domestic oil burner pump using a mechanical seal.

1921 Harry LaBour founds LaBour Pump Company. A pioneer in the development of pumps for the chemical industry, LaBour developed corrosion-resistant alloys to incorporate into his pumps. Until his time, sulfuric acid was always pumped with lead pumps, the only known material that could handle certain concentrations of the acid.

1921 Jeumont-Schneider begins manufacturing water and slurry pumps in Jeumont, France. It later develops solids-handling pumps and segmental ring section multistage pumps.

1921 Dorr-Oliver Pump Company develops the OLIVITE series of centrifugals for slurry transfer.

1923 Byron Jackson demonstrates the first use of centrifugal pumps for oil pipeline and the first automatic booster station.

1923 Ruthman Companies designs the world’s first sealless vertical pump.

1924 Durco Pump introduces the world's first pump specifically designed for chemical processing. It would go on to establish undisputed global leadership in ANSI pump design.

1926 Pacific Pump Company produces the first hot oil double casing pump.

1926 O.H. Dorer receives a patent for the first inducer, which reduces the required NPSH. Inducers did not become incorporated into standard pump lines until the 1960s.

1927 Viking introduces a line of hazardous liquid pumps for use in the fuel oil market.

1927 Aldrich produces the first variable stroke multi-cylinder reciprocating pump.

1928 Worthington-Simpson produces the world's largest steam-driven pumping engine for municipal water supply.

1929 Pleuger incorporates in Berlin, Germany. Its first offerings are submersible motor pumps for dewatering in the construction of underground railways and subways. Pleuger pioneers the first successful application of submersible motor pumps in offshore service.

1929 Byron Jackson uses the first double casing feed pump in a power plant.

1929 Stork Pompen produces the first concrete volute pump for drainage, integrating the pump housing in the civil construction of the pumping station.

1930 While inventing a compressor for jet engines, aviation pioneer René Moineau discovers that this principle could also work as a pumping system.The University of Paris awarded Moineau a doctorate of science for his thesis on “the new capsulism.” His pioneering dissertation laid the groundwork for the progressing cavity pump.

1933 The original version of the Bush Pump is designed as a closed-top cylinder pump. In 1960 the design was modernized. The base of the well was from then on bolted to the well casing and got its current name, The Zimbabwe Bush Pump, the National Standard for hand pumps in Zimbabwe. After Zimbabwe's independence in 1980, the government creates its own modernized version of the pump, B-type Zimbabwe Bush Pump. The pump is today regarded as a national treasure. In 1997, it was pictured on a postal stamp.

1933 J.C. Gorman and Herb Rupp introduce a pump with a “non-clogging” feature. It outperforms any other self-priming centrifugal pump previously invented. The company Gorman-Rupp is established.

1936 Robert Sheen invents the metering pump. The core of his invention was a method of controlled volume that was inherent to the pump. The first pumps were assembled in the basement of his father, Milton Roy Sheen's, home, where the initial patterns for castings were made.

1936 Robbins & Myers acquires the North American license for the Moineau progressing cavity pump and brands it with the name Moyno.

1937 IDP produces the first radially split, pull-from-the-rear process pump.

1937 Worthington produces the world's first hydraulic decoking systems.

1937-1939 Smith Precision Products Company (Smith Pumps) designs three pumps, two of which (models 300 and 200) were specifically designed for LP-gas transfer.

1939 Durco invents Alloy 20, which is the standard industrial material for corrosive surfaces.

1939 Dorr-Oliver Pump Company develops the Oliver Diaphragm Slurry pump for slurry transfer. Originally designed for mining slurry transfer with their associated acids, it developed into a Primary Sludge Underflow Pump for the wastewater industry starting in the 1970s after the Clean Water Act.

1939 Smith Precision Products Company develops the first liquefied gas transfer pump for LP-gas.

1940 Reuben Smith, of Smith Precision Products Company (Smith Pumps), receives the first approval for an LP-gas pump from the California Industrial Accident Commission. This was for the model 4X pump and the approval was a "suitable for use" certificate.

1941 British Pump Manufacturers Association is founded.

1942 The Gorman-Rupp team creates the first commercially available solids-handling trash pump to respond to the contractor's need for a pump to withstand the considerable rigors of pumping out trash-laden septic tanks, cesspools and outhouses.

1944 During World War II, Goulds extra-quiet trim pumps are installed in every U.S. Navy submarine. That year, 157 Goulds men went to war and 157 women took their places on the Goulds manufacturing floor. Goulds earned the prestigious Army-Navy “E” Award that year for outstanding production of war materials.

1947 Flygt's Sixten Englesson, a master of engineering, develops a prototype for the first submersible drainage pump, which is later known as the “parrot cage,” or B-pump, used in mining for construction.

1948 Smith Precision Products Company receives the patent for the first mechanical seal supplied for liquefied gas transfer pumps. It was first put into production in 1947.

1949 HMD Pumps invents and engineers the world's first magnet drive pump.

1950 Vanton develops the Flex-i-liner sealless self-priming rotary pump which handles corrosive, abrasive and viscous fluids as well as those that must be transferred free of product contamination.

1954 World’s first atomic-powered submarine is equipped with Ingersoll-Rand boiler-feed pumps and compressors.

1954 Blackmer invents and manufactures a positive displacement pump for liquefied petroleum gas (LPG).

1954 Smith Precision Products Company (Smith Pumps) begins working with the Underwriters Laboratories to develop their first Standard for liquefied gas pumps, UL-51, which is still in use today.

1954 Worthington produces the world's first high speed (9,000 rpm) boiler feed pumps.

In 1955, Jim Wilden invented air-operated double-diaphragm pump technology. It had the right air valve and diaphragms needed and was tough and versatile enough to meet the stringent demands of the mining and heavy-construction industries. During the 1980s, Wilden introduced plastic AODD pumps that have the ability to stand up to the harsh operating conditions and corrosive media transferred throughout the global chemical market. Photo courtest of Wilden.

1955 Jim Wilden invents the air-operated double-diaphragm (AODD) pump technology.

1956 Sixten Englesson develops for Stenberg-Flygt AB the submersible sewage pump, called the C-pump, with a discharge connection and level regulator.

1956 Smith & Loveless engineer Frank Weis develops the water industry's first true solids handling, non-clog pump.

1957 Ruhrpumpen Gmbh begins the production of process pumps under the license of Pacific.

1959 Viking Pump Company launches abrasive liquid heavy-duty pumps and handles the printing ink for more than half of the major U.S. newspapers.

الستينيات New lines of industrial pumps are developed by Goulds Pumps, including large double suction pumps, higher pressure pumps and non-metallic pumps. In home water systems, the jet water system is improved and a complete line of submersible pumps is completed.

1960 Europump is established.

1960 Development of GIW trademark GASITE hard iron for longer wearing pumps and parts.

1960 Hydraulic Slide Rule invented and copyrighted by GIW vice president and inventor Danforth Hagler.

1962 Sundstrand develops the first Sundyne high-speed centrifugal pump and sells it to Shell Chemical.

1962 Grundfos places the first circulator pump into the market with variable speed regulation.

1964 In cooperation with German chemical companies, KSB develops the CPK standardized chemical pump series to satisfy a newly-published standard.

1965 Warren Rupp's heavy-duty, diverse AODD pump is introduced to the industrial market to address the vigorous demands of the steel mills and other industrial market applications.

1968 Durco produces the first fully-lined PTFE chemical processing pump.

Above: Blackmer sliding vane hand pumps used for the transfer of solvents by Pan Am in the 1950s. Photo courtest of Blackmer.

Below: Marvin and Kathryn Summerfield founded Cascade Pump Company in 1948. They are pictured here at an industry tradeshow in the early 1950s. Photo courtesy of Cascade Pump Company.

1968 Gorman-Rupp produces the first fiberglass, below-ground, factory-built sewage pumping station.

1968 The ownership of Stenberg-Flygt AB is transferred to the American multinational enterprise ITT (International Telephone & Telegraph Corporation). Prior to this transfer, Stenberg-Flygt AB, AB Flygts Pumpar and Flygt International AB are consolidated as a single company.

1969 Mouvex launches the first sealless rotary pump not based on magnets.

1969 Gusher designs the 7800 series for the filter & washer industry.

السبعينيات Viking introduces spur gear line of pumps, which is the company's largest selling OEM pump.

السبعينيات Gorman-Rupp invents the bellows-metering pump and the oscillating pump, while the Mansfield Division acquires the Roto-Prime pump.

1970 Smith & Loveless engineer Frank Weis designs the first-ever above-grade sewage pump lift station.

1971 Gusher develops a purge hole system that enabled pumps to handle up to 30 to 40 percent entrained air.

1973 Frank Weis pioneers the first-ever vortex grit removal system for wastewater treatment plants.

1973 KSB launches the BOA-H, the first maintenance-free, standard cast iron valve.

1978 KSB puts the BOA-W line onto the valve market. The first soft-seated standard valve is able to cope with dirt in the fluid.

1979 Gusher develops multistage pumps for higher pressures required by the machine tool industry and the worlds first top pull-out pump.

الثمانينيات Viking introduces the Universal Seal and Viking Mag Drive lines of internal gear pumps—both the first of their kind in the industry.

الثمانينيات Gorman-Rupp unveils the nutating pump, a special purpose small pump used in health care applications additional energy-efficient, self-priming centrifugal pumps a series of lightweight portable pumps and high-pressure pumps with the first digital-control panels.

الثمانينيات Electronic controls enter the industry to make pumps more energy efficient.

الثمانينيات GIW develops wear modeling technology for predicting pump performance.

1984 First Texas A&M Pump Users Symposium is held.

1984 Scienco produces the first specialized positive displacement pumps specifically designed for agricultural applications.

1985 Sims manufactures the first structural composite pump, all Simsite Vertical Pit Pump. Sims later won the Innovative Product Award for these products in 1990.

1989 Sier-Bath incorporates the first application of multiphase pumps in paper stock.

التسعينيات First hard metal slurry pump for hydraulic transport of oil sands tallings.

In 1933, J.C. Gorman and Herb Rupp introduced a pump which had a "non-clogging" feature. Their competitors claimed the pump would not work in a savage public awareness campaign to discredit the new design, which resulted in about $100,00 worth of "free advertising." At least one customer was willing to try it. National Ice Company purchased the first pump, and the company Gorman-Rupp was established. Photo courtesy of Gorman-Rupp Company.

1994 Two new major products are introduced by Goulds Pumps, the Industrial Model 3298 Magnetic Drive Pump and the Water Technologies Model GS “Global Submersible.”

1994 Sims receives the honor of approval from the United States Navy for composite centrifugal pump intervals. Simsite was tested and qualified for centrifugal pump replacement parts and was the first composite to be certified.

1994 Baha Abulnaga invents the slurry and froth pump with a split vane impeller. The split impeller helps to reduce recirculation in slurry pumps by dividing the space between the main vanes without reducing the passageway at the narrowest point, which is the eye of the impeller. In froth pumps, it helps to break up air bubbles that form and tend to block the flow.

1995 Sims manufactures the largest structural composite pumps in the world - two Simsite vertical turbine pumps for Potomac Electric Power Company. They are 40 feet long and 3 feet in diameter.

1997 ITT Industries acquires Goulds Pumps, making ITT the world's largest pump company.

1999 PumpSmart is introduced at the ChemShow in New York.

2000s Computer designed LCC rubber-lined pump introduced to the market by GIW.

2000s Innovated “slurry diverter” developed by GIW to improve wear.

2001 Flowserve introduces its MSP (medium speed pump) with variable frequency drive.

2001 KSB presents the first "intelligent" submersible motor pump. Ama-Porter ICS is sensor-controlled and needs no float switches.

2002 Siemens (elmo division, liquid ring pumps) merges with Nash.

2002 Sims introduces the first structural composite vertical in-line pumps.

2003 Sims becomes the first company to have composite pumps and baseplates, shock and vibration qualified by the United States Navy.

2006 Sims manufactures the largest structural composite centrifugal impeller in the world. This huge impeller was installed in a cooling tower pump for Puerto Rican Electrical Power Company. It is 50 inches in diameter and consumes 2,000 horsepower.

2006 Allweiler designs and produces a high-tech EMTEC-A pump designed specifically for moving emulsions and cooling lubricants.

2008 Dover Corporation creates The Pump Solutions Group, a conglomeration of Wilden, Blackmer, Mouvex, Neptune, Almatec and Griswold pump companies.

2010 Sims designs and engineers the first structural composite anti-heeling pump manufactured for NCL Cruise lines.

2011 ITT Corporations spins off into three separately traded companies, creating Xylem, Inc., the world's largest water technology company.


How Steam Shovels Work

By the 1800s, inventors were taking advantage of steam energy to power all types of mechanical devices. One such brilliant inventor was William Otis, who designed a machine to dig faster and more efficiently than the teams of men employed for railroad-building projects. While only in his 20s Otis (a cousin of the elevator entrepreneur Elisha Otis) received a U.S. patent for the steam shovel -- the first of its kind -- in 1839.

He died that same year of typhoid fever, at age 26. It would be several decades before steam shovels could make a significant mark on the landscape though, as the Otis family tightly controlled the patent behind the technology.

But eventually, other inventors and companies sprang up with their own steam shovel designs to feed the exploding demand to move earth faster -- a demand created by railroad expansion in the United States and elsewhere.

الأول "full-swing" steam shovel -- one in which the bucket and arm could swing a full 360 degrees, was invented in England in 1884 and brought new versatility and value to the machines. This advance was followed by others, including wheels that didn't have to be mounted on rail tracks to move the equipment steel cable that was more durable than the chains used to operate the hoisting mechanisms and increasingly larger shovel sizes that could perform bigger jobs.

The Marion Steam Shovel Company, founded in 1884, in Marion, Ohio, sprang up in direct response to the railroad boom that opened up the western United States and Canada. By the early 1900s, Marion was such a dominant steam shovel manufacturer that the town came to be known as "the city that built the Panama Canal," for the crucial role steam shovels played in that massive undertaking [source: Ohio History Central].

Another power player in the steam shovel business, Bucyrus Foundry and Manufacturing Company (established in 1880), committed itself to excavating machinery in 1896 as it became obvious what profit potential lie in steam shovels and other heavy digging equipment. Bucyrus, too, could lay claim to pitching in on some of the most ambitious engineering projects of the time -- including the Panama Canal. According to the company history, 77 Bucyrus shovels were used for the historic dig connecting the Atlantic and Pacific oceans [source: Bucyrus International].

Company lore even has it that President Theodore Roosevelt climbed aboard a 95-ton Bucyrus steam shovel while inspecting progress on the Panama canal in 1908.

Bucyrus, in one of the most common ironies of business, wound up buying one of its biggest longtime rivals, Marion (by then named the Marion Power Shovel Company), in 1997.

Are you ready to dig beneath the surface and find out how these mammoth machines operate?


3 Steam Powered

The early 1900’s saw major developments and discoveries in agriculture, including the finding of new uses for peanuts, soybeans and sweet potatoes by scientist George Washington Carver of the Tuskegee Institute. This led to more diversity and opportunities in farming. Dramatic changes also came with further development of steam powered tractors used for plowing and threshing. About 5,000 had been manufactured in the United States at the turn-of-the-century and 30 different companies were striving for a piece of the pie. Reapers and combines remained animal powered until the 1930’s when they became self-propelled.


In an early 20th century operating room, you could have spied surgical implements sitting in a pot of boiling water to sterilize them. While this technique was somewhat effective at killing off germs, simple boiling in water can allow some spores to survive. Today, hospitals use a combination of steam and pressure in an autoclave to more thoroughly disinfect implements.

A horse-drawn ambulance outside New York City's Bellevue Hospital in 1895. The Byron Collection/Museum of the City of New York/The New York Times, Public Domain // Wikimedia Commons

The motorized ambulance made its debut in 1899 when a Chicago hospital adopted an electric version, and the breakthrough found its way to New York City the following year, but the vast majority of emergency patients in 1900 made their way to the hospital in horse-drawn ambulances. Major hospitals had their own specialized stables in which horses’ harnesses dangled from the ceilings. When an emergency call came in, drivers dropped the quick-rigging harnesses onto their team in just seconds and took off for the scene.

Even as automobiles gained in popularity, horse-drawn ambulances persisted. Some of New York’s biggest hospitals were still using them as late as 1923. Public health officials were delighted with the development since it spared them both the hassle of operating stables and the unsanitary conditions that came with quartering livestock in close proximity to patients.


شاهد الفيديو: دورة التوربينات الغازية. Gas Turbine


تعليقات:

  1. Cristiano

    أعني أنك لست على حق. أدخل سنناقشها. اكتب لي في رئيس الوزراء ، سنتحدث.

  2. Vubar

    أهنئ ، هذه الفكرة الممتازة ضرورية فقط بالمناسبة

  3. Shayten

    ما زلت تتذكر القرن الثامن عشر

  4. Maher

    سرعان ما أجبت ...

  5. Harland

    هذا موضوع مثير للفضول

  6. Vareck

    يبدو لي أنك مخطئ



اكتب رسالة