بخار تغییر فازی آب از حالت مایع به گاز می باشد و لذا بشر به دلیلی ارتباط زیادی که با آب در طول زندگی خود داشته است از همان ابتدا با بخار نیز آشنا بوده است. از اینرو تاریخچه استفاده از بخار از قدمت طولانی ای برخوردار است.
ولیکن اینکه دستگاهی ساخته باشد که بتواند با آن بخار تولید کند و از بخار تولید شده استفاده کند تاریخچه دقیقی برای آن یقیناً وجود ندارد.
اما نقل است که تقریبا در دو هزار سال پیش، قهرمان اسکندریه نوعی توربین بخار، موسوم به آیولیپایل، اختراع کرد
این دستگاه از یک کره تو خالی با دو منفذ لوله ای تشکیل شده بود که بر روی یک ظرف از آب جوش توسط دو پایه قرار داده شده بود. سیستم کار آن بدین گونه است که بخار خارج شده از دو لوله خمیده، ایجاد یک نیروی عکس العملی بر روی کره نموده و باعث چرخاندن آن می شود.
این موضوع در آنزمان که آیولیپایل قهرمان، از اصل سوم قانون نیوتن در حرکت (که برای هر عمل یک واکنش مساوی و مخالف وجود دارد) هیچ اطلاعی نداشت کاربردی مناسبی پیدا نکرد، لذا از این جهت فقط برای جنبه نمایشی حرکت توپ که شبیه به رقص puppets بود مورد استفاده قرار می گرفت.
در سال ۱۶۶۰، سر آیزاک نیوتن پیشنهاد می کند که یک جت از بخار می تواند جهت ایجاد یک نیروی قوی استفاده گردد، که این ایده هم اکنون در نیرو های پیشرو در موتورهای جت و موشک ها به شکل گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.
در ادامه در سال ۱۶۹۸، دنیس Papin برای اولین بار توانست با توسعه پیستون هایی که با بخار به حرکت در آورده می شدند باعث حرکت انتقالی توسط فشار بخار گردد.
در سال ۱۶۹۸ توماس با اختراع نوعی دستگاه که با بخار کار می کرد اولین ماشین بخار را برای راه اندازی پمپ های آب در معادن ذغال سنگ را ساخت که این به عنوان اولین دستگاه و طراحی عملی ماشین های محسوب می گردد.
این تلاش ها ادامه پیدا کرد تا اینکه در سال ۱۷۱۲ توماس(Newcomen)، در همکاری با توماس (Savery)، اولین موتور بخار عملی را با استفاده از یک پیستون و سیلندر ساختند.
آنها با فراهم آوردن امکان استفاده از موتور بخار در خارج آزمایشگاه برای گردش یک پمپ در یک معدن اقدام نمودند و موفق به تولید حدود ۵.۵ اسب بخار نیروی گردشی شدند.
در ادامه این فرآیند تاریخی برای دیگ بخار و موتورهای بخار، در سال ۱۷۶۵ در اسکاتلند مخترع معروف بنام جیمز وات موفق به اختراع طراحی جدیدی در زمینه موتورهای بخار گردید.
موتور بخار در طراحی وات مصرف سوخت بالایی داشت و از حیث راندمان حدود ۷۵ ٪ کمتر از یک موتور مشابه معمولی امروزی سوخت مصرف می کند.
ولیکن این کار سبب این شد که اولین موتورهای بخار ساخته شدند و روز به روز با ایجاد بهبود هایی در آنها که این تغییرات در نهایت باعث یک انقلاب صنعتی اساسی شد.
وات دیگ و موتور بخار خود را در ابتدایی ترین فرم طراحی نمود و امروزه تکنولوژی ساخت دیگ های بخار پیشرفت زیادی نموده است و استاندارد های فنی زیادی نیز در این خصوص تدوین شده است.
دیگ های بخار تولید شده به عنوان تامین کننده نیروی لازم موتورهای بخار، توسعه داده شد و این موتورها و ماشین های بخار برای اولین بار برای پمپاژ آب و سپس برای ساخت کشتی های بخار و لکوموتیو بخار استفاده شد.
امروزه کمترین صنعتی است که با دیگ بخار ارتباط نداشته باشد و لذا دیگ های بخار در سرتاسر جهان مورد استفاده صنایع مختلف از غذایی گرفته تا صنایع شیمیایی می باشد.
تاریخچه مهندسی گرمایش با دیگ بخار و دیگ آبگرم
تاریخچه مهندسی گرمایش با دیگ بخار و دیگ آبگرم با کوره باز آغاز می گردد. در سال های آغازین تقویم میلادی رومی ها یک سیستم گرمایش بسیار کم هزینه را طراحی کردند.
آنها در کف ساختمان، کانال هایی ایجاد می کردند تا گازهای خروجی حاصل از احتراق یک یا چند کوره، از میان آنها بگذرند. این سیستم ها به سیستم گرمایش هیپوکاستیک معروف است.
تاریخچه دیگ آبگرم و بخار
سیستم گرمایش مرکزی با آب گرم در سال ۱۸۳۳ توسط پالکو انگلیسی، که وی را به عنوان ابداع کننده این سیستم می شناسند، ساخته شد.
در سیستم ابداعی وی، دیگ آب گرم از یک پیچ لوله ای طویل محتوی آب تشکیل شده بود. رادیاتور آن نیز یک پیچ لوله ای بود. این سیستم به صورت کاملا بسته، کار می کرد.
سال ۱۹۵۰ نخستین پمپ آبگردان بی نیاز از مراقبت، برای سیستم های گرمایش به بازار آمد.
با عرضه این پمپ، قابلیت اجرایی سیستم های گرمایش با آب گرم به حدی بهبود یافت که از سال ۱۹۵۵ به بعد این سیستم در ساختمان های مسکونی، به طور کامل جایگزین سیستم گرمایش با بخار کم فشار که توسط دیگ های بخار تولید می گردید، شد.
متن کامل مقاله را فایل پی دی اف زیر مشاهده نمایید.
