Первая в мире паровая машина

Первым применённым на производстве паровым двигателем была «пожарная установка», сконструированная в 1698 году английским военным инженером и изобретателем Томасом Сейвери (1650–1715). С дозволения короля Вильгельма III 2 июля того же года ученый получил патент на своё устройство.

Патентная заявка гласила: «Это новое изобретение для подъема воды и получения движения для всех видов производства при помощи движущей силы огня имеет большое значение для осушки рудников, для водоснабжения городов и как источник движущей силы для фабрик – тех, что не могут использовать силу воды или работу ветра».

Машина Севери — это паровой насос, а не двигатель: в нём не было цилиндра с поршнем, который при своем перемещении приводил бы что-то в движение. Самое важное в этом устройстве было то, что пар для работы насоса, образовывался в отдельном котле. Происходило это так. В котле, который непрерывно топили, образовывался пар. Открывая кран на трубе, можно было впускать пар в насосный резервуар. От него отходили две трубы: одна (всасывающая) опускалась в шахту, другая (нагнетательная) проходила в сточный жёлоб.
Когда в резервуар пускали пар, он начинал выталкивать имеющуюся в нём воду по нагнетательной трубе в сточный жёлоб. Затем подачу пара прекращали и по специальной трубке впускали в резервуар холодную воду. Пар конденсировался, превращаясь в воду, и занимал небольшой объём, то есть в резервуаре образовалось пониженное давление. Вода шахты вытеснялась атмосферным давлением, направлялась по всасывающей трубе в «пустой» резервуар. На всасывающей и нагнетательных трубах были установлены клапаны, пропускали воду только из шахты в резервуар и из резервуара в сточный жёлоб, в обратном же направлении они воду не пропускали.
Севери довольно осторожно относился к тому, насколько мощным был его насос, и был первым, кто использовал термин «лошадиная сила» . У насоса Севери были серьезные недостатки: он был маломощным, «съедал» во время работы очень много топлива, работал прерывисто — вода откачивалось отдельными порциями. Его нельзя было использовать как универсальный двигатель для привода различных машин и механизмов, так как они в большинстве своем работают непрерывно. Тем не менее установка Севери помогла изобретателям воспринять простую мысль, что в паровых машинах следует пользоваться паром из отдельного котла.

Однако изобретение оказалось не слишком эффективным, так как тепло пара каждый раз терялось во время охлаждения контейнера. К тому же, насос был довольно опасным в эксплуатации, поскольку из-за высокого давления пара ёмкости и трубопроводы двигателя иногда взрывались.
Тем не менее, вскоре паровая машина Сейвери нашла довольно широкое применение в промышленности: с ее помощью стали откачивать воду из угольных шахт. Изобретатель в шутку называл свое детище «другом рудокопа».

В 1707 году паровая машина Сейвери появилась в России. Царь Петр Первый приказал установить ее в Летнем саду, для того, чтобы качать воду из Фонтанки для парковых фонтанов. Машина поднимала воду на высоту 3 м от поверхности земли. Ее производительность была 3 бочки в минуту.

Дальнейшее развитие и использование парового двигателя:

Ж.Т.Дезагулье (англ.) явно недолюбливал Томаса Севери, так как в своей «Экспериментальной философии», по сути, являющейся первым в мире курсом общей физики, так описал изобретение шахтёрского капитана [J.T.Desaguliers A Course of Experimental Philosophy Vol.2. — London, M.DCC.XLIV(1744)]:
«Прочитавший книгу маркиза Вустера (Имеется в виду книга „A Century of Inventions“, напечатанная в Лондоне в 1663 году.) капитан Севери был первым, кто на практике поднял воду огнём и предложил этот способ для осушения шахт. Его двигатель описан в Словаре Хэрриса, (см. слово Двигатель), который, будучи сравнен с описанием маркиза Вустера, был просто заимствован оттуда. Это факт капитан Севери отрицал, и, чтобы лучше его скрыть, скупил все книги маркиза Вустера, которые он смог найти в Pater-Noster-Row и в других местах, и сжег их в присутствии некоего джентльмена, своего друга, который и сказал мне об этом.
Севери утверждал, что узнал про силу пара случайно, и даже придумал историю, чтобы заставить людей поверить в это. То есть: он выпил флягу флорентийского в таверне и бросил пустую флягу в огонь, после чего потребовал таз с водой, чтобы вымыть руки. Заметив, что остатки вина заполнили флягу паром, он взял флягу за горлышко и погрузил отверстие в воду в тазу, и вода стала немедленно заполнять флягу под действием атмосферного давления.
Он не мог сделать этого никогда — ни тогда, ни умышленно провести такой эксперимент впоследствии, что я и доказываю: Я провел такой Эксперимент преднамеренно, приблизительно с половиной стакана вина, оставленным во фляге, которую я держал над огнём до выкипания. Затем надел толстую перчатку, чтобы не обжечься, и погрузил отверстие под воду в тазу. Однако атмосферное давление было настолько велико, что с силой выбило флягу из моей руки, и бросило её в потолок. Поскольку то же самое должно было произойти и с капитаном Севери, если бы он когда-либо проводил подобный эксперимент, то он не стал бы рассказывать про такой замечательный случай, украшающий его рассказ.»