Parni motorji in industrijska revolucija

Parni stroj, ki se uporablja sam ali kot del vlaka, je ikoničen izum industrijske revolucije. Poskusi v sedemnajstem stoletju so se do sredine devetnajstega stoletja spremenili v tehnologijo, ki je poganjala ogromne tovarne, omogočala globlje rudnike in premikala prometno omrežje.

Pred letom 1750 tradicionalni poljubni datum začetka Industrijska revolucija, večina britanskih in evropskih industrij je bila tradicionalnih in so se zanašali na vodo kot glavni vir energije. To je bila dobro uveljavljena tehnologija, ki je uporabljala vodotoke in vodna kolesa, in je bila dokazana in široko dostopna v britanski pokrajini. Nastale so velike težave, ker si moral biti v bližini primerne vode, kar te je lahko vodilo na osamljena mesta in je ponavadi zamrzovalo ali izsušilo. Po drugi strani je bilo poceni. Voda je bila ključnega pomena tudi za promet, z rekami in obalno trgovino. Živali so uporabljali tudi za oskrbo z energijo in za prevoz, vendar je bilo zaradi hranjenja in oskrbe drago teči. Za hitro industrializacijo so bili potrebni alternativni viri moči.

Ljudje so v sedemnajstem stoletju eksperimentirali s parnimi motorji kot rešitev težave z napajanjemin leta 1698 Thomas Savery izumil svoj "Stroj za dvig vode z ognjem". Ta črpalna voda, uporabljena v rudnikih Cornish kositra, z enostavnim gibanjem navzgor in navzdol, ki je imela le omejeno uporabo in ga ni bilo mogoče uporabiti za stroje. Prav tako je imela težnjo po eksploziji in razvoj pare je zadrževal patent, Savery pa je imel petintrideset let. Leta 1712 Thomas Newcomen razvil drugačen tip motorja in zaobšel patente. Ta je bila prvič uporabljena v rudnikih v Staffordshireu, saj je imela večino starih omejitev in je bila draga za obratovanje, vendar je imela nedvomno prednost, da ne razstreli.

V drugi polovici osemnajstega stoletja je prišel izumitelj James Watt, človek, ki je gradil na razvoju drugih in postal pomemben prispevek k parni tehnologiji. Leta 1763 je Watt Newcomenovemu motorju dodal ločen kondenzator, ki je varčeval z gorivom; v tem obdobju je sodeloval z ljudmi, ki se ukvarjajo s proizvodnjo železa. Nato se je Watt združil z nekdanjim proizvajalcem igrač, ki je spremenil poklic. Leta 1781 Watt sta nekdanja igrača Boulton in Murdoch izdelala parni stroj z vrtljivim delovanjem. To je bil največji preboj, ker so ga lahko uporabljali za pogon strojev, leta 1788 pa so namestili centrifugalni regulator, ki omogoča enakomerno hitrost motorja. Zdaj je obstajal alternativni vir energije za širšo industrijo in po letu 1800 se je začela množična proizvodnja parnih strojev.

Glede na ugled pare v revoluciji, za katero tradicionalno velja, da poteka od leta 1750, je bilo sprejemanje pare razmeroma počasno. Veliko industrializacije se je že zgodilo, preden je bila moč pare v večji uporabi, in veliko se je povečalo in izboljšalo brez nje. Stroški so bili sprva z enim faktorjem zadrževanja motorjev, saj so industrijalci uporabili druge vire energije, da bi zmanjšali zagonske stroške in se izognili večjim tveganjem. Nekateri industrijalci so imeli konzervativen odnos, ki se je le počasi spremenil v paro. Morda je še pomembneje, da so bili prvi parni stroji neučinkoviti, saj so uporabljali veliko premoga in za pravilno delovanje so potrebovali obsežne proizvodne zmogljivosti, medtem ko je bila velika industrija majhnega obsega. Potreben je bil čas (do 1830-ih / 40-ih), da so cene premoga padle, industrija pa postala dovolj velika, da bi potrebovala več energije.

The tekstilna industrija je v številnih delavcih domačega sistema uporabil veliko različnih virov energije, od vode do človeka. Prva tovarna je bila zgrajena na začetku osemnajstega stoletja in je uporabljala vodno energijo, ker se je takrat tekstil lahko proizvajal z le majhno količino moči. Širjenje je potekalo v obliki širitve na več rek za vodna kolesa. Ko so stroji na parni pogon postali mogoči, c. Leta 1780 je bil tekstil na začetku počasi sprejet s tehnologijo, saj je bil drag in je zahteval visoke začetne stroške in povzročal težave. Vendar so sčasoma stroški pare padali in poraba je rasla. Moč vode in pare je postala že leta 1820 in do leta 1830 je bila para že prednja, kar je povečalo produktivnost tekstilne industrije, ko so nastajale nove tovarne.

The premog, železarska in jeklarska industrija sta se med revolucijo medsebojno spodbujali. Za napajanje parnih strojev je bil očitno potreben premog, vendar so ti motorji omogočali tudi globlje rudnike in večja proizvodnja premoga, zaradi česar je gorivo cenejše in para cenejša, s čimer se ustvari večje povpraševanje premog.

The železarstvo tudi koristila. Sprva so uporabljali paro za črpanje vode nazaj v rezervoarje, vendar se je ta kmalu razvil in para je bila uporabljena za napajanje večjih in boljših peči, kar je omogočilo povečanje proizvodnje železa. Parne motorje z rotacijskim delovanjem je bilo mogoče povezati z drugimi deli železnega postopka in leta 1839 je bilo prvič v uporabi parno kladivo. Par in železo sta bila povezana že leta 1722, ko sta Darby, železni magnat, in Newcomen sodelovala pri izboljšanju kakovosti železa za proizvodnjo parnih strojev. Boljše železo je pomenilo več natančnosti inženiringa za paro. Več o premogu in železu.

Parni stroj je morda ikona industrijske revolucije, toda kako pomemben je bil v tej prvi industrijski fazi? Zgodovinarji, kot je Deane, trdijo, da je imel motor na začetku malo vpliva, saj je bil uporaben samo za obsežne industrijske procese in do leta 1830 je bila večina manjših. Strinja se, da so jo uporabljale nekatere panoge, kot sta železo in premog, vendar je kapitalski izdatki za večino postali vreden šele po letu 1830, ker zamud pri proizvodnji sposobnih motorjev, visokih stroškov na začetku in enostavnosti, s katero je mogoče najeti in odpustiti ročno delo v primerjavi s parnim motorjem. Peter Mathias trdi skoraj isto, vendar poudarja, da je treba paro še vedno obravnavati kot eno ključnih napredek industrijske revolucije, ki se je zgodil blizu konca in je sprožil drugi parni pogon faza.