Двигатель парового насоса шахты Чапин - Chapin Mine Steam Pump Engine

Двигатель парового насоса шахты Чапин
Шахтный насос Чапин 1891.png
Иллюстрация из книги Е. Allis Co, производитель. Обратите внимание на цифру слева для масштаба.
Двигатель парового насоса шахты Чапин находится в Мичигане.
Двигатель парового насоса шахты Чапин
Двигатель парового насоса шахты Chapin находится в США.
Двигатель парового насоса шахты Чапин
Место расположенияКент Стрит, Железная гора, Мичиган
Координаты45 ° 49′30 ″ с.ш. 88 ° 4′12 ″ з.д. / 45,82500 ° с.ш.88,07000 ° з. / 45.82500; -88.07000Координаты: 45 ° 49′30 ″ с.ш. 88 ° 4′12 ″ з.д. / 45,82500 ° с.ш.88,07000 ° з. / 45.82500; -88.07000
Площадь1 акр (0,40 га)
Построен1891
АрхитекторЭдвин П. Рейнольдс
Ссылка NRHPНет.81000305[1]
Знаменательные даты
Добавлено в NRHP9 июля 1981 г.
Назначенный MSHS19 февраля 1958 г.[2]

В Двигатель парового насоса шахты Чапин, также известный как Корнуоллский насос, представляет собой паровой насос, расположенный на углу Кент-стрит и Кимберли-авеню в Железная гора, Мичиган, СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. Это самый большой поршневой паровой двигатель, когда-либо построенный в Соединенных Штатах.[3] Он был указан на Национальный реестр исторических мест в 1981 г.[1] и объявлен историческим памятником штата Мичиган в 1958 году.[2]

История

Железная руда был обнаружен на территории нынешних Железных гор в 1878 году.[2] Развитие шло быстрыми темпами: в 1879 году была заложена земля Iron Mountain, и в том же году была образована компания Chapin Mine. Шахта Чапин оказалась самой продуктивной в районе Меномини,[2] но часть рудного тела находилась под кедровым болотом[4] и просачивание воды оказалось постоянной проблемой. Сначала использовались грунтовые насосы, но с увеличением глубины вала возникли и проблемы.[4] В 1889 году после ряда несчастных случаев горнодобывающая компания ввела в эксплуатацию водяной насос у компании E.P. Allis из г. Милуоки, Висконсин (сейчас же Аллис-Чалмерс ).[4] Главный инженер компании Эдвин П. Рейнольдс разработал "Корнуоллский насос "аналогично тем, которые используются на оловянных рудниках в Корнуолл, Англия.[2]

Компания построила насос в 1890-91 годах, после чего его установили на шахте «D» шахты Чапина. Насосный двигатель был установлен на поверхности около котла, чтобы минимизировать потери эффективности при транспортировке пара и предотвратить повреждение двигателя в случае аварийного отключения.[5] Он был размещен в массивной насосной станции из красного песчаника, высотой 60 футов (18 м), 36 футов (11 м) на 42 фута (13 м) у основания, с фундаментом толщиной 23 фута (7,0 м).[6] Сам насос стоил 82 000 долларов, а вся установка обошлась примерно в 250 000 долларов.[4] Насос начал работу 3 января 1893 года.[2]

Подземная смена в 1896 году сместила двигатель,[2] и дальнейшие сдвиги повредили машинную рубку и окружающую землю.[6] В 1899 году насосный двигатель разобрали и положили на хранение.[6]

Тем временем компания Chapin Mining Company расширялась. В 1894 году она приобрела близлежащие рудники Гамильтон и Лудингтон, которые были заброшены из-за проблем с наводнением.[6] Чапин осушил другие шахты и подключился к шахте Чапин.[6] Компания Chapin Mining была куплена Oliver Iron Mining Company, дочерней компанией U.S. Steel, в 1901 г.[6] В 1907 году Оливер собрал насосный двигатель и переместил его на его нынешнее место рядом с шахтой «C» шахты Лудингтон.[2] Они построили гофрированное металлическое здание на фундаменте из красного песчаника, в котором разместился насосный двигатель.[6] Насос обслуживал совместные потребности шахт Чапин, Лудингтон и Гамильтон до 1914 года, когда его заменили электронасосами.[2]

К моменту закрытия рудника Чапин в 1932 году на нем было произведено более 27 миллионов тонн железной руды, больше всего в железном хребте Меномини.[4] Два года спустя компания Oliver Iron Mining подарила паровой насос шахты Чапин компании Округ Дикинсон как «реликвию для посещения туристами».[4] Округ снесли здание, в котором находился насосный двигатель, и покрасили двигатель, чтобы сделать его более привлекательным для туристов.[6] Двигатель был почти утилизирован во время Вторая Мировая Война из-за содержания металла, да и стоявшего рядом стального каркаса шахты был демонтирован,[6] но местные настроения спасли насосную паровоз.[7]

Корнуоллский насосный двигатель и музей горного дела

В 1978 году округ передал его Историческому фонду Menominee Range,[6] который построил вокруг него музей в 1982-83 гг.[4] В 1958 году он был признан историческим памятником штата Мичиган.[2] и был включен в Национальный реестр исторических мест в 1981 г.[1] В 1987 г. Американское общество инженеров-механиков обозначил насос Национальный исторический памятник машиностроения.[4]

В музее, где находится насос, известном как Корнуоллский насосный двигатель и музей горного дела, также представлена ​​разнообразная коллекция горнодобывающего оборудования, используемого на местных железных рудниках; музей открыт для публики.[8]

Галерея

  • Шахта Чапин D Вал, оригинальное место корнуоллского насоса, ок. 1900 г.

  • Вал С шахты Лудингтон, установка насоса Корнуолла c. 1909 г.

  • Прокачка двигателя c. 1950

  • Горный музей, 2019

Описание

Двигатель парового насоса шахты Чапин представляет собой вертикальный тандемный паровой двигатель.[9] При максимальной скорости 10 об / мин он производил более 1200 лошадиных сил (890 кВт),[3] и во время эксплуатации требовалось 11 000 коротких тонн (10 000 т) угля в год.[5] Это 54 фута (16 м)[2] высокий с маховиком диаметром 40 футов (12 м) и весом 164 коротких тонны (149 т).[10] Весь двигатель весит 600 коротких тонн (540 т). Приводной вал имеет диаметр 24 дюйма (61 см), а пар высокого и низкого давления - 50 дюймов (130 см) и 100 дюймов (250 см), соответственно, оба имеют Инсульт 10 футов (3,0 м).[10]

В месте расположения вала "C" в Лудингтоне насосный двигатель был подключен через вал диаметром 7 дюймов (18 см).[11] к серии из восьми насосов, самый глубокий из которых находился на глубине 1 500 футов (460 м) под землей[2] (в первоначальном месте шахты Чапина "D" глубина составляла всего 600 футов (180 м)).[6] Каждый насос имел плунжеры диаметром 28 дюймов (71 см) и ходом 10 футов (3,0 м).[10] Вода закачивалась каждым насосом по вертикальной трубе в сливной резервуар сразу под следующим последовательно включенным насосом и, таким образом, поднималась на поверхность в восемь этапов.[11] Общая производительность насосной системы составляла 3 400 галлонов США (13 000 л) в минуту.[2]

Хотя двигатель парового насоса шахты Чапин широко известен как "Корнуоллский насос", на самом деле это не Корнуолл двигатель, в котором отсутствуют вращающиеся части (шатун, кривошип и маховик), которые можно увидеть в двигателе Chapin.[6] Скорее, название происходит от сходства между двигателем Чапина и теми, которые использовались на оловянных рудниках в Корнуолле в 19 веке.[5]

Панорама шахты Чапин, гр. 1909 г.

Рекомендации

  1. ^ а б c «Информационная система Национального реестра». Национальный реестр исторических мест. Служба национальных парков. 9 июля 2010 г.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м "Двигатель парового насоса шахты Чапин". Управление жилищного строительства штата Мичиган: Исторические места в Интернете. Архивировано из оригинал 24 декабря 2012 г.. Получено 4 февраля, 2012.
  3. ^ а б Роберт Т. Балмер (2010), Современная инженерная термодинамика, Academic Press, стр. 474, г. ISBN  0-12-374996-4
  4. ^ а б c d е ж грамм час "Корнуоллский насосный двигатель". Изучение севера. Получено 5 февраля, 2012.
  5. ^ а б c "Cornish Pump: Iron Mountain, Michigan". Michigan Interactive. Получено 6 февраля, 2012.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л НАСОСНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ CHAPIN MINE: Национальный исторический памятник машиностроения (PDF), Американское общество инженеров-механиков, 6 июня 1987 г., архивировано из оригинал (PDF) 5 октября 2006 г.
  7. ^ "Корнуоллский насосный двигатель и музей горного дела". Путеводитель Ханта по Верхнему полуострову. Получено 5 февраля, 2012.
  8. ^ «Музей добычи железа и сувенирный магазин». Изучение севера. Получено 5 февраля, 2012.
  9. ^ Дайан Б. Эбботт; Чарльз К. Хайд (1978), Полуостров Верхний Мичиган: перечень исторических инженерных и промышленных объектов, Historic American Engineering Record, Управление археологии и сохранения исторического наследия, Служба сохранения наследия и отдыха, Министерство внутренних дел США, стр. 117
  10. ^ а б c Эдвард П. Аллис Ко; Роберт Генри Терстон (1894), Рабочие испытания насосных двигателей и перепечатка статьи доктора Р.Х. Терстона о максимальной современной экономике паровой машины многократного расширения высокого давления, The Evening Wisconsin Company, стр. 621
  11. ^ а б Роберт Б. Бринсмейд (22 апреля 1909 г.), «Великие железные поля Верхнего озера», Горная наука, LIX: 304–306, 325–327

внешняя ссылка