SAVERY'S PUMP

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La macchina di Savery – Savery pump

La Savery pump è stata utilizzata per estrarre l’acqua dalle miniere della Cornovaglia, ideata nel 1698 dall’ingegnere inglese Thomas Savery. Sfrutta la pressione del vapore e la depressione generabile con la tensione di vapore. Il modellino realizzato con una beuta trasparente consente di vedere il comportamento dell’acqua al suo interno durante le fasi di depressione e di pressione.

Composizione

Componenti del sistema della Savery pump sono la caldaia collegata a un recipiente di carico che a sua volta si collega ad altri due tubi, uno diretto al fondo della miniera ed uno fuori dalla miniera. Su ciascuno dei 3 tubi è presente una valvola di apertura/chiusura.

Funzionamento

La caldaia contenente acqua é dotata di una valvola di sicurezza per evitare sovra-pressioni e produce vapore d’acqua. Il vapore viene progressivamente inviato al recipiente di carico e la pressione lasciata uscire attraverso il tubo che porta fuori dalla miniera. Quando il recipiente è ben caldo si chiude la valvola di mandata del vapore e successivamente si chiude quella di uscita dalla miniera. Si apre poi la valvola sul tubo che va al fondo della miniera. Le pareti del recipiente iniziano a raffreddarsi e all’interno il vapore condensa. Lo spazio prima occupato da vapore saturo ora si sta liberando perché l’acqua diventa liquida occupando meno spazio. Il risultato è la diminuzione della pressioni interna del recipiente di carico che determina la risalita dell’acqua attraverso il tubo che va al fondo della miniera. Il recipiente di carico si riempie d’acqua ed a quel punto si chiude la valvola che va al fondo della miniera e si apre quella del tubo di uscita dalla miniera. Si apre quindi moderatamente la valvola della caldaia facendo entrare vapore in pressione che spingerà l’acqua a risalire dal recipiente di carico fino all’esterno della miniera. A quel punto il sistema è di nuovo pronto per il prossimo ciclo, fino all’esaurimento dell’acqua della miniera.

Limiti di funzionamento

Non ci sono limiti nell’inviare l’acqua dal recipiente di carico al di fuori della miniera, a condizione di avere sufficiente pressione del vapore e idonea resistenza del recipiente e delle condotte che portano fuori dalla miniera. Per quanto riguarda invece la fase di aspirazione fra il fondo della miniera e il recipiente di carico il limite è quello comune a tutte le pompe. La pressione atmosferica. Una provetta riempita d’acqua e posta capovolta in una vaschetta d’acqua rimane piena. Ma se questa provetta fosse alta 11 metri si creerebbe in sommità un metro di vuoto all’interno. Il livello dell’acqua si stabilizzerebbe circa 10 metri più in alto del livello dell’acqua nella vaschetta. Quindi cautelativamente possiamo azzardare per la Savery pump un 7-8 metri massimi di dislivello fra il fondo della miniera e il recipiente di carico.