Ateşli Tulumbalar

[bluemoon24]

XVII. yüzyılın sonlarında bu

mühendislerden biri, Thomas Savery (1650-1715), bilim yayınlarına göz

gezdirirken Hook'un, Papin'in makinesinden söz eden bir yazısına rastladı.

Savery, Hook'un eleştirmelerine rağmen, icadın işe yarar olabileceğini tahmin

etti. Bunun için de, ne gibi yenilikler getirilmesi gerektiğini tasarlayarak

hemen işe koyuldu. Savery, pratik bir buhar makinesinin ihtira beratını,

(patent) 1698'de aldıktan sonra makineyi önce kralın, ertesi yıl da Royal

Society önünde denedi. Papin'in makinesine, musluğa bağlı boruyla, istenildiği

anda eksilen suyun yenilenebileceği büyük bir kazan eklemişti. Burada kaynatılan

su, ani bir soğuk su akımıyla sıvılaştırılıyor, böylece borunun içinde boşluk

meydana geliyor, sonra dışarı atılacak su bu boşluğa doğru akıyordu. Bundan

sonra kazan yeniden ısıtılıyor ve işlem tekrarlanıyordu. Papin'in

makinesindeki gibi piston yoktu ve mekanizması da daha sadeydi. Ağır işlemekle

birlikte (dakikada dört darbe), hiç değilse düzgün çalışıyordu. Ancak, iki büyük

sakıncası vardı. Önce çok masraflıydı (75 lire suyu bir metre kaldırmak için 16

kilo kömür yakmak gerekiyordu), sonra, tulumba ne kadar yüksekse, buhar

basıncının da o oranda yüksek olması gerekiyordu. Oysa basınç 8-10 atmosferi

bulduğunda ısı öylesine yükseliyordu ki, lehimler eriyor, yarattığı gücün

etkisiyle kazan patlıyordu. Savery, patlamayı güven altına almak ve

kazandaki basıncı kontrol edebilmek için Denis Papin'in 17 yıl önce

Londra'dayken icat ettiği aygıtı kullanmayı düşünememişti. Fransız bilgini

1681'de, en sert etleri bile kısa zamanda pişirmeye yarayacak bir tencere icat

etmişti. Bu, aslında, bugün kullandığımız düdüklü tencerenin ta kendisiydi.

İçindeki basıncı bilmek için bir supap yerleştirmiş, basıncı bir ağırlıkla

dengelemişti. Bu gerçek bir güvenlik supabıydı ve kapsamı tencerenin yararını

çok aşıyordu. Burada Papin ve Savery'nin amaçlarının ayrı olduğuna

işaret etmemiz yerinde olur. Savery bir teknisyendi ve maden ocaklarındaki

suların boşaltılması gibi somut bir soruna eğilmişti. Bunu çözümleyince, daha

öteye gitmek aklından geçmiyordu. Papin, onun tersine, bir bilgindi. Huygens'in

kendisine aktardığı pratik sorun, (Seine'in sularını Versay sarayının parklarına

kadar yükseltmek) onun için bir hareket noktası olmuş, dehası gittikçe

genişleyen bir alanda icatlara yönelmişti. Kısacası, Savery ile Papin arasında,

yarar gözeten bir uygulamacıyla bir anda dünyayı sarsabilecek bir bilim adamının

bütün özellikleri vardı. 1707'de altmışına varmış, hayal kırıklığına

uğramış, bezgin ve kırgın bir insan olan Denis Papin, eski sorunu, Savery'nin

eserinin ışığında çözümlemeye koyuldu. O sırada Savery'nin makinesi madenlerdeki

suları boşaltmakta kullanılıyordu; ama suyu dışarı atacağına hidrolik bir çarkın

kanatlarının üstüne akıtıyordu. Papin'in meydana getirdiği gülünç makine

karmaşık ruhunun bir aynasıydı sanki Bir tek güç kullanacağına (sözgelişi bir

buhar), buhar, hava basıncı ve ağırlıktan yararlanıyordu. Bilgin, yine

de bunu bir gemiye monte edip küreklerini çektirmeyi başardı. Gemi, Fulda

üzerinde Cassel'de gerçekten işledi, ama bir defaya mahsus, göstermelikti bu.

Papin, kararsız kişiliğine kapılıp Londra'ya yerleşmek üzere Almanya'dan

ayrıldı. Weser'deki takacılar, kendi kendine giden bu gemiyi öfkelerinden

paramparça ettiler. Parasız kalan zavallı Fransız da yoksulluk ve unutmuşluk

içinde yaşlanmaya boyun eğmek zorunda kaldı. Ne zaman öldüğü bile tam olarak

bilinmeyecek kadar unutuldu...Savery'nin makinesi suyu 17.50 metre

yüksekliğe çıkardığı ve son derece ekonomik işlediği halde, maden işletmecileri

tarafından beğenilmemişti. Çünkü madenler çok derin kazıldığından her 17.50

metreye bir makine yerleştirmek gerekiyordu. Ayrıca bunların işletilmesi göze

alınamayacak kadar büyük masraflara yol açacaktı. Dartmouth'da

(Devonshire) işleyen bu tür bir makine Thomas Newcomen (1663-1729) adlı bir

çilingirin dikkatini çekti. Tasarılarını kendisine yakınlık gösteren büyük

fizikçi Robert Hook'a açarak ondan kendisine öğüt vermesini diledi.

Günümüzde, basit bir çilingirin ünlü fizikçilerden birine baş vurması ve

onun tarafından da ciddiye alınması pek olağan değildir. O zamanlarda böyle

şeylere hiç kimse şaşmazdı. Bir icadın, bilginden çok, usta ve zeki bir işçinin

eseri olabileceği akla yakın görülüyordu. Bilim ve tekniğin işbirliği yeni yeni

kurulmaktaydı ve Kolomb'un yumurtası hikâyesi her gün tekrarlanıp duruyordu. Öte

yandan, bilim adamları da kendilerine fazlaca güvenen bilgiçler olmasa gerekti;

hatta tarihçilerin, kişiliğini alabildiğine kötüledikleri Hook bile...

Böylece Newcomen, Newton'un eşiti büyük bilgine danışmaktan çekinmedi.

Sonra da arkadaşı camcı John Cawley ile birlikte, Savery'nin ateşli tulumbasının

neden bunca güçsüz ve masraflı işlediği konusunda kafa patlatmaya başladılar.

İlk kusuru, buhar basıncının yetersiz olmasındandı. Basıncı artırmak için ısıyı

yükseltmek, kazanın patlamasını önlemek için de daha kalın imal etmek

gerekiyordu. Ancak, bu kalın kazan daha geç soğuyacak, yani tulumba daha ağır

işleyecek dolayısıyla verim düşecekti. Makine de bu yüzden masraflıydı zaten.

Isıtmak için bir yığın kömür yaktıktan sonra soğutmak için çırpınmak, olur iş

değildi doğrusu. Newcomen, Papin'in ve Savery'nin makinelerini

inceledikten sonra, ikisi ortasını buldu. İkincinin kazanını, .birincinin de

pistonlu silindirini aldı. Hem kazan, hem de tulumba gövdesi olarak tek bir kap

kullanacağına, iki ayrı kaptan yararlanmayı düşündü. Böylece, soğutmaya ihtiyaç

kalmayacağından kazanı gereğince kalın imal edilebilecek; doğrudan doğruya

ısıtılmayacağına göre silindirin de soğutulması kolay olacaktı.

Newcomen'in projesi 1705'te gün ışığına çıktı. Makine şöyle işliyordu:

Kazanda oluşan buhar, bir silindire giderek pistonu kaldırıyor; piston dibine

kadar iyice itildikten sonra soğuk su veriliyor; buhar sıvılaşınca silindirde

hava boşluğu elde ediliyor; o zaman hava basıncı bütün gücüyle etki yaparak

pistonu aşağıya itiyordu. Sonra silindire yeniden buhar gönderiliyor işlem

böylece sürüp gidiyordu. Piston sürekli olarak inip kalkacağından, bunu bir

çubukla, işletilecek tulumbaya bağlamak yeterliydi. Savery gibi Newcomen

de makinesini yalnız tulumbalarda kullanmayı düşünmekte, bunun suyu yükseğe

çıkarmaktan başka bir şeye elverişli olabileceğini aklının ucundan

geçirmemekteydi. Her ikisinin de tek kaygısı, suyu 10.33 metreden yukarıya

çıkarmaktı. Newcomen'in makinesi, tam anlamıyla bir buhar makinesi değildi.

Çünkü bunda itici güç buhar değil, hava basıncıydı. Ancak bu nokta kullananları

ilgilendirmiyordu. Bu makine Savery'ninkinden daha güçlü, daha az masraflıydı

ya, onlar için de önemli olan buydu. Önceleri dakikada altı iniş-çıkış yaparken

sonra bu on ikiye yükseltildi ve gücü de 100 beygiri buldu.Makinenin ilk

alıcısı Wolferhamptonlu bir kömür madeninin sahibiydi. Makine büyük bir

başarıyla görevinin üstesinden gelince, öteki maden şirketleri de art arda

satiri almaya başladılar. Geliştirilmeye son derece elverişli oluşu makinenin

satışını artırıyordu. Gerçekten, 1713'te 'prototipi' son derece ilkel

olmakla birlikte hızla gelişti; yüzyılın ortalarına doğru enikonu mükemmel bir

araç haline geldi. Bu gelişmelerden ilki musluklarda oldu. Üç musluktan biri

silindire buhar yolluyor, ikincisi soğuk su akıtıyor, üçüncüsü de suları

boşaltıyordu. Muslukların elle işlemesi bir sakıncaydı elbet, çünkü bir işçinin

yalnız bu işle sürekli uğraşması gerekiyordu. Ancak otomatikleştirme işini

Newcomen mi, yoksa, Potter adlı bir işçi mi gerçekleştirdi, bilemiyoruz. 1713'te

bu musluklar bir sicimle makinenin düzgün hareketini sağlayacak 'denge

düzenleyicisi'ne (balansiye) bağlanarak işletilmeye başlandı. 1718'de Beighton

adlı bir teknisyen bu ipi söküp yerine, ince bir çubuk yerleştirdi. Böylece

makine kendi kendine işler duruma geldi. Bundan sonra, kazanın

geliştirilmesi işi ele alındı. Alman Jacob Leupold (1674-1727), basıncı

artırmayı (1725) ve İngiliz James Brindley de (1716-1772), kazanın beslenmesini

düzenli hale sokmayı başardılar/İngiliz John Smeaton (1724-1792), buharın

kaybolmasını önlemek için silindirin ve pistonun daha iyi perdahlanmasını

sağladı. Kısacası, yaratılmasından bu yana yarım yüzyıl geçmeden Newcomen'in

makinesi bütün Avrupa'yı fethetti. Fransa'da ilk olarak 1732'de maden

ocaklarındaki suların boşaltılmasında kullanıldı. Hollanda'da denizden kazanılan

yerlerde aynı amaca hizmet etti. Bazı ülkelerde de şehirlere su verme ya da

toprakları sulama işine yarıyordu, İngiltere'de yüzlercesi işlemekteydi. Bunlar,

koca bir bina büyüklüğünde dev makinelerdi. Ağır ağır gidip gelen hantal

sarkacın çevresine bir yığın seyirci toplanıyordu. Newcomen'in makinesi

son 1934'te hizmetten çekildi. 1787'de yapılmış olan bu saygıdeğer kalıntı halen

Barnsley (Yorkshire) adlı İngiliz köyünde bulunmaktadır. Sarkacı 7, silindiri de

3.30 metre yüksekliğindedir. 1951'de, Büyük Britanya festivalinde

işletilmesi kolay olmadı. Piston bazen inadı tutup yükselmiyor, bazen inmeyi

unutuyor, bazen de yorgunluktan poflaya tıslaya duruveriyordu. Bunu da 147

yıllık hizmetten sonra hoş görmek gerekir. En iyi işlediği günlerde, makine, her

iniş-çıkışında 227 'litre suyu 40 metre yükseğe çıkartmaktaydı.



Siyaset, Bilim Ve Tarih Bilinci (Doğan Özlem )The Benefits Of TreesEnerji TasarrufuAlternatif Ucuz Enerji KaynaklarıErozyonun Tanımı Ve ÇeşitleriDünyamızın HareketleriDoğalgazDeve KuşlarıTeknolojik CellatlarımızKüresel IsınmaÇimento İşkolu Ve SorunlarıAtmosferin Başlıca Gaz KirleticileriNükleer EnerjiYapay KristallerHyrogen Fuel  The Fuel Of FutureKentiçi Ulaşımı Ve Çevre SorunlarıPrcı HakkındaÇevre Kirliliği Ve SonuçlarıSivil SavunmaUluslararası Hukuk Ve Çevre