Water-returning engine
ನೀರು-ಹಿಂದಿರುಗುವ ಯಂತ್ರವು 18ನೇ ಶತಮಾನದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಸ್ಥಾಯಿ ಉಗಿ ಯಂತ್ರದ ಆರಂಭಿಕ ರೂಪವಾಗಿತ್ತು. ಮೊದಲ ಕಿರಣದ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ಶಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಗಣಿಗಳನ್ನು ಬರಿದು ಮಾಡಲು ನೀರಿನ ಪಂಪ್ಗಳಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಪಂಪ್ ಅನ್ನು ನೀರಿನ ಚಕ್ರದೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಅವುಗಳನ್ನು ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳನ್ನು ಓಡಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾದಂತೆ ಉಗಿ ಯಂತ್ರವು ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿರಲಿಲ್ಲ, ಬದಲಿಗೆ ಅದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿತು. ಕ್ರಾಂತಿಯ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೂಲವು, ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ 18ನೇ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ, ನೀರಿನ ಚಕ್ರವಾಗಿತ್ತು, ಉಗಿ ಯಂತ್ರವಲ್ಲ. ಸ್ವತಂತ್ರ ಪ್ರೈಮ್-ಮೂವರ್ ಬ್ಲೋಯಿಂಗ್ ಎಂಜಿನ್ಗಳ ಅಗತ್ಯತೆ ನೀರು-ಹಿಂದಿರುಗುವ ಎಂಜಿನ್ನ ಮೂಲವು ಬ್ಲಾಸ್ಟ್ ಫರ್ನೇಸ್ಗಳು ಮತ್ತು ಸ್ಮೆಲ್ಟರ್ಗಳಿಗೆ ಡ್ರಾಫ್ಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಬಳಸುವ ಬ್ಲೋಯಿಂಗ್ ಎಂಜಿನ್ಗಳೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಆರಂಭಿಕ ಕುಲುಮೆಗಳು ಮಾನವ-ಅಥವಾ ಪ್ರಾಣಿ-ಚಾಲಿತ ಗಂಟುಗಳಿಂದ ಚಾಲಿತವಾಗಿದ್ದರೂ, ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯು ಪ್ರಾರಂಭವಾದ ನಂತರ ಹೊಸ ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಕುಲುಮೆಗಳನ್ನು ನೀರಿನ ಚಕ್ರ-ಚಾಲಿತ ಬೀಸುವ ಮನೆಗಳಿಂದ ಹಾರಿಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಮೆಲ್ಟರ್ಗಳು ಹೆಚ್ಚು ಆರ್ಥಿಕವಾಗಿ ತಮ್ಮ ಅದಿರಿನ ಮೂಲದ ಬಳಿ ನೆಲೆಗೊಂಡಿವೆ, ಇದು ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ನೀರಿನ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿಲ್ಲದಿರಬಹುದು. ಬರಗಾಲವು ನೀರಿನ ಸರಬರಾಜಿಗೆ ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸುವ ಅಥವಾ ಲಭ್ಯವಿರುವ ನೀರಿನ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಮೀರಿಸುವ ಕುಲುಮೆಯ ಬೇಡಿಕೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಅಪಾಯವೂ ಇದೆ. 1754ರಲ್ಲಿ ವೀಲ್ಡ್ನಲ್ಲಿನ ಒಂದು ಕುಲುಮೆಯು ಎಷ್ಟು ಬರಪೀಡಿತವಾಗಿತ್ತೆಂದರೆ, ಅದರ ವ್ಯವಸ್ಥಾಪಕರು ಚಕ್ರವನ್ನು ಟ್ರೆಡ್ಮಿಲ್ನಂತೆ ತಿರುಗಿಸಲು ಕೆಲಸಗಾರರನ್ನು ನೇಮಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪರಿಗಣಿಸಿದರು. ರೋಲಿಂಗ್ ಗಿರಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಬರಗಾಲದ ಅವಧಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಅಸಮರ್ಥತೆ, ಲಭ್ಯವಿರುವ ನೀರಿನ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದರಿಂದ ಚಾಲಿತ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ಬದಲಿಸಬಹುದು. ಭಾರೀ ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳು ಕೈಗೊಳ್ಳಬೇಕಾದ ಕೆಲಸದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಪ್ರಕಾರವು ನೀರಿನ ಋತುಮಾನದ ಲಭ್ಯತೆಯಿಂದ ಪ್ರಭಾವಿತವಾಗಬಹುದು. 1785ರಲ್ಲಿ ಲೀಡ್ಸ್ ಬಳಿಯ ಕಿರ್ಕ್ಸ್ಟಾಲ್ ಫೋರ್ಜ್ ಗ್ರಾಹಕರೊಬ್ಬರಿಗೆ ಬರೆದ ಪತ್ರದಲ್ಲಿ, 'ನಮಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯಿರುವುದರಿಂದ ಈಗ ಕೆಲವು ಟನ್ಗಳನ್ನು ಉರುಳಿಸುವುದು ನಮಗೆ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ-ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ನೀರಿನ ಕೊರತೆಯಿದ್ದಾಗ ನಾವು ತೆಳುವಾದ ತಟ್ಟೆಯನ್ನು ಅಷ್ಟು ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಯಾರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ'. ಲಭ್ಯವಿರುವ ನೀರಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ನೀರಿನ ಚಕ್ರದ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿನ ಈ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ನೀರಿನ ಚಕ್ರದ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಬೆಳವಣಿಗೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ರೆನ್ನಿಯ ವೆನೆಷಿಯನ್-ಬ್ಲೈಂಡ್ 'ಹ್ಯಾಚ್' ನಿಯಂತ್ರಿತ ನೀರಿನ ಹರಿವನ್ನು ಅನುಮತಿಸಿತು, ಗಿರಣಿಯ ಲೀಟ್ನ ಆಳ ಏನೇ ಇರಲಿ, ಮತ್ತು ಸರಳವಾದ ಸ್ಲೂಸ್ಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿ ಯಾವಾಗಲೂ ಸಾಧ್ಯವಾದಷ್ಟು ದೊಡ್ಡ ತಲೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳು ಮುಂದಿನ ಕೆಲವು ಸಮಯದವರೆಗೆ ಕಬ್ಬಿಣದ ಮಾಲೀಕರ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತವೆ. 1830 ರ ದಶಕದಲ್ಲಿ, ಯುವ ಆಲ್ಫ್ರೆಡ್ ಕ್ರುಪ್ ಇನ್ನೂ ಬರ್ನ್ ನದಿಯ ನೀರಿನ ಕೊರತೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿಂದ ಬಳಲುತ್ತಿದ್ದರು, ಇದು ಅವರ ಗುಸ್ಟಾಲ್ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕ್ನ ಸುತ್ತಿಗೆಗಳನ್ನು ಓಡಿಸುತ್ತಿತ್ತು. ಹಣಕಾಸಿನ ಕೊರತೆಯಿಂದಾಗಿ, 1836 ರವರೆಗೆ ಆಲ್ಫ್ರೆಡ್ ಈ ನೀರಿನ ಪೂರೈಕೆಯಿಂದ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿ ಉಗಿ ಸುತ್ತಿಗೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ನೀರು-ಹಿಂದಿರುಗುವ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ಈ ನಿರ್ಬಂಧಗಳು ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಬದಲು ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಬಳಸಲಾಗುವ ಅತ್ಯಂತ ಮುಂಚಿನ ಉಗಿ ಎಂಜಿನ್, ನೀರು-ಹಿಂದಿರುಗುವ ಎಂಜಿನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ಎಂಜಿನ್ನೊಂದಿಗೆ, ನೀರನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಉಗಿ ಪಂಪ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು, ಅದು ನೀರಿನ ಚಕ್ರವನ್ನು ಮತ್ತು ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳನ್ನು ಓಡಿಸುತ್ತಿತ್ತು. ನಂತರ ಚಕ್ರದಿಂದ ನೀರನ್ನು ಪಂಪ್ ಮೂಲಕ ಹಿಂತಿರುಗಿಸಲಾಯಿತು. ಈ ಆರಂಭಿಕ ಉಗಿ ಯಂತ್ರಗಳು ನೀರನ್ನು ಪಂಪ್ ಮಾಡಲು ಮಾತ್ರ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದ್ದವು ಮತ್ತು ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಸಂಪರ್ಕಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿರಲಿಲ್ಲ. ಈ ಎಂಜಿನ್ಗಳ ಮೊದಲ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು 1742ರಲ್ಲಿ ಕೋಲ್ಬ್ರೂಕ್ಡೇಲ್ನಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 1765ರಲ್ಲಿ ಕ್ಲೈಡ್ನಲ್ಲಿರುವ ಕ್ಯಾರನ್ ಐರನ್ವರ್ಕ್ಸ್ನ ಸುಧಾರಣೆಯಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಯಿತು. ಕೋಲ್ಬ್ರೂಕ್ಡೇಲ್ನಲ್ಲಿರುವ ರಿಚರ್ಡ್ ಫೋರ್ಡ್ 1735ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಕುದುರೆ ಪಂಪ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದರು. ಮೊದಲ ಎಂಜಿನ್ಗಳು ನ್ಯೂಕೋಮೆನ್, ಸ್ಮೇಟನ್ ಅಥವಾ ವ್ಯಾಟ್ನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ವಾತಾವರಣದ ಕಿರಣದ ಎಂಜಿನ್ಗಳಾಗಿದ್ದವು. ಕಿರಣದ ಎದುರು ಬದಿಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಿಲಿಂಡರನ್ನು ಒದಗಿಸಲಾಗಿತ್ತು, ಒಂದು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸಿಲಿಂಡರ್ನಂತೆ ಉಗಿ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಪಂಪಿಂಗ್ ಸಿಲಿಂಡರ್ನಂತೆ ಸರಬರಾಜು ಮಾಡಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಇಂಜಿನ್ಗಳು ಏಕ-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿದ್ದವು, ಪವರ್ ಸ್ಟ್ರೋಕ್ ಪವರ್ ಸಿಲಿಂಡರ್ನಲ್ಲಿ ಕೆಳಮುಖವಾಗಿತ್ತು, ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಸರಳ ಮೇಲ್ಮುಖವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಕೆಟ್ ಪಂಪ್ ಆಗಿತ್ತು. ವ್ಯಾಟ್ ಇಂಜಿನ್ಗಳು ವ್ಯಾಟ್ನ ಆರಂಭಿಕ ಏಕ-ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ವಾತಾವರಣದ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದವು. ಅವನ ನಂತರದ ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಸುಧಾರಣೆಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅವನು ತನ್ನ ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಗ್ರಹದ ಗೇರ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ್ದನು ಮತ್ತು ನೇರವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಎಂಜಿನ್ಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದಾಗಿತ್ತು. ಕೋಲ್ಬ್ರೂಕ್ಡೇಲ್ನಲ್ಲಿ ರೆಸಲ್ಯೂಶನ್ ಎಂಬ ದೊಡ್ಡ ಏಕ-ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು 1782ರಲ್ಲಿ ಅದನ್ನು ವಿತರಿಸುವ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ಈ ಮುಂದಿನ ಬೆಳವಣಿಗೆಗಳಿಂದ ಅದು ಈಗಾಗಲೇ ಸ್ಥಗಿತಗೊಂಡಿತ್ತು. ಇದರ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಎಂಜಿನ್ ಸುಮಾರು ನಲವತ್ತು ವರ್ಷಗಳ ಕಾಲ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿತು. ಕುಲುಮೆಗಳನ್ನು ಬೀಸುವುದರ ಜೊತೆಗೆ, ನೀರಿನ ಚಕ್ರದ ಆವರ್ತಕ ಉತ್ಪಾದನೆಯನ್ನು ಲೈನ್ಹಾಫ್ಟ್ಗಳ ಮೂಲಕ ಗಿರಣಿಗಳು ಮತ್ತು ಕಾರ್ಖಾನೆಯ ಉಪಕರಣಗಳನ್ನು ಓಡಿಸಲು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. 1765ರಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಥ್ಯೂ ಬೌಲ್ಟನ್ ತನ್ನ ಸೊಹೊ ಮ್ಯಾನುಫ್ಯಾಕ್ಟರಿಯ ಜಲಚಕ್ರಕ್ಕೆ ಶಕ್ತಿ ತುಂಬಲು ಸೇವರಿ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ಬಳಸುವುದನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದನು. ಅವರು ಈ ಎಂಜಿನ್ನ ಮಾದರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವಷ್ಟು ದೂರ ಹೋದರು ಮತ್ತು ಈ ವಿಷಯದ ಬಗ್ಗೆ ಬೆಂಜಮಿನ್ ಫ್ರಾಂಕ್ಲಿನ್ ಮತ್ತು ಎರಾಸ್ಮಸ್ ಡಾರ್ವಿನ್ ಇಬ್ಬರ ಸಲಹೆಯನ್ನೂ ಪಡೆದರು. ಆದಾಗ್ಯೂ, 1768 ರ ಹೊತ್ತಿಗೆ, ವ್ಯಾಟ್ನ ಕಿನ್ನೆಲ್ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ದಕ್ಷಿಣಕ್ಕೆ ತಂದು ಸೊಹೊದಲ್ಲಿ ಮರುನಿರ್ಮಿಸಲು ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳು ಬೇಕಾದರೂ, ವ್ಯಾಟ್ನ ಕಿರಣ ಎಂಜಿನ್ನ ಭರವಸೆಯು ಕಾಯುವಂತೆ ಮನವರಿಕೆ ಮಾಡಿತು. 1777ರಲ್ಲಿ ಬೌಲ್ಟನ್ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಟ್ ತಮ್ಮ ಬಳಕೆಗಾಗಿ ಓಲ್ಡ್ ಬೆಸ್ ಎಂಬ ಹೊಸ ಎಂಜಿನ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಇಂಜಿನ್ ಇನ್ನೂ ವಿಜ್ಞಾನ ವಸ್ತುಸಂಗ್ರಹಾಲಯದಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿದೆ. ನೀರು-ಹಿಂದಿರುಗುವ ಎಂಜಿನ್ಗಳನ್ನು ತಿರುಗುವ ಕಿರಣದ ಎಂಜಿನ್ ಆಕ್ರಮಿಸಿತು, ಇದು ನೇರವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ಯಂತ್ರೋಪಕರಣಗಳಿಗೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನೀಡಬಲ್ಲದು. ಕೈಗಾರಿಕಾ ಕ್ರಾಂತಿಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಆವಿಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ ಅಡಿಟಿಪ್ಪಣಿ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಸ್ಥಾಯಿ ಉಗಿ ಯಂತ್ರಗಳು