“精品”是世界上最昂贵的水泵安装
泵行业已经存在了数百年。在这篇文章中皮埃尔法贝克回顾马利机,其中一个最昂贵的泵安装在世界上。它展示了泵行业独有的三个特点:创造力、创业精神和依赖现有规模模型的需求。(这篇文章很长,适合周末阅读。)
法国路易十四可能是历史上最强大的君主。他决心克服一切障碍来实现他的梦想。凡尔赛宫的建造就是一个很好的例子。他在一片贫瘠的沼泽荒地上建造了一座珍珠般的宫殿,至今仍吸引着成千上万的游客前来祭拜。
凡尔赛宫有许多华丽的喷泉和水景。大运河建于1670年,至今仍可见。当大运河修建时,没有足够的水供应,人们做出了一系列努力来解决这个问题:1672年安装了一个马拉泵,从克拉尼湖取水;又建造了几个风车,从比弗尔河取水。最后,安装了一个重力系统,从高出凡尔赛宫高度的人工湖抽水。
尽管如此,水供应仍然短缺。为了寻找更多的水,国王和他的建筑师们决定雇佣工程师把塞纳河的水引到凡尔赛。但是塞纳河靠近今天的布吉瓦尔地区(也在马利-勒-罗伊附近,因此得名“马利机器”),位于凡尔赛宫以北5公里处,比凡尔赛宫低150米。解决办法很明显:从塞纳河抽水到凡尔赛。但如何?
列日公国
列日公国(Episcopal公国of Liege)成立于公元前985年,是一个独立的国家,由一位君主统治,他也是主教,隶属于神圣罗马帝国。列日主教公国与低地国家的西荷兰没有关系,后者后来与比利时的列日主教公国一起形成。这个公国非常大,它延伸到今天的比利时和荷兰的一部分一些地区。
欧洲在17世纪的大部分时间里都处于战争之中,只是刚刚从三十年战争留下的废墟中恢复过来。“三十年战争”是第一次在整个欧洲展开的战争,伤亡人数超过1000万。在17世纪,由于其中心位置、中立性、丰富的劳动力和水、煤等自然资源,列日发展成为一个主要的工业区。当地煤矿的煤逐渐取代了木炭,极大地促进了工业的发展。从17世纪开始,水力逐渐取代了人类或动物的动力。
列日利用其中立地位向邻国出售武器。因此,在这一时期,中国的钢铁制造,特别是武器制造得到了迅速的发展。这种技术幸存了下来,比利时的枪支制造和生产公司赫斯塔尔国营工厂(Herstahl State Factory, FN)仍然表现出色。
随着地表的煤炭消耗殆尽,人们不得不挖得更深,但矿井里的地下水给采矿制造了一些障碍。因此,工程师们需要开发一种从矿井中抽取地下水的设备:排水泵诞生了。
因此,比利时唯一的主要泵制造商ENSIVAL - DMORET和其他几家专业泵公司位于列日地区并非偶然。这是该地区从17世纪的知识中获得的宝贵遗产。
Modavo机
1668年,在列日地区的莫达韦城堡,发明了一种新型的泵,能够将水从Hoyoux输送到50米高的地方。该泵与以往的排水泵一样,也是活塞式。但它的特别之处在于它可以放置在一个低的地方,而不是从一个高的地方取水。水泵是由涡轮驱动的。
莫德沃泵是由RenkinSualem设计的。RenkinSualem是一个不会读写,只会说瓦隆方言的普通木匠。但他很聪明,对排水泵很了解。凡尔赛需要水泵的消息传到了列日的一位贵族手中阿诺德·维尔,路易十四宫廷的朝臣
凡尔赛宫泵项目
这项工程的目的是从塞纳河抽水,爬上150米,将水输送到5公里外的凡尔赛宫。路易十四的财政大臣科尔伯特,一心要实现国王的梦想。他认识到阿诺德·德维尔对这个项目的兴趣和雄心,并为他提供了大量的资金支持。
阿诺德·德维尔听说了RenkinSualem的Modavo泵,于是他签下了Sualem和另一个人Siane du Pont,并将他们的项目介绍给了路易十四。尽管国王不是工程师,他还是测试了苏阿勒姆的能力,让他做一个原型,看看他是否能胜任。
1680年,Sualem成功地制造了Modavo泵的原型并完成了任务。第二年,Arnaud De Ville获得了设计和制造马利机器的合同。De Ville承担了相当于今天EPC总承包商的角色,从欧洲各地为项目征集材料和设备。
马利机器于1684年6月13日在路易十四的见证下正式开幕,并持续工作了133年,直到1817年被拆除。该项目面临的主要挑战是,由于铸造材料的机械性能,现有的柱塞泵承受5巴压力的能力有限。此外,管道系统的法兰没有经过加工,因此不可能放置正确的垫圈配置。此外,流量和压力的正弦特性也会导致水锤问题,并随着水头流量的增加而增加。
除了底部泵站,该项目的独创性和独创性还包括两个(2)中间泵站,每个位于+ 49米。+ 101米,克服了5 bar的压力限制。机械动力通过一个巨大的链杆系统(由前后移动驱动)从塞纳河传送到这些地方。泵站。
施工详图
沿着河岸,总共安装了14个驱动轮,每个直径12米,占用空间65米,宽70米,以3rpm左右的速度旋转。涡轮机的水位下降了http://www.zhucesz.com/米。每个驱动轮都有自己的通道,由一个特殊的调节阀控制。
事实上,13台涡轮机就足够了。然而,在这里,RenkinSaulem受到了政治压力,要求设计一个有14个驱动轮的系统,呼应路易十四的称号。
共有64台水泵,由涡轮叶轮直接驱动,将水排放到第一个泵站,高度为49米。连杆/曲轴系统将叶轮前后摆动的圆周运动转化为两条机械动力传输线,称为“Petitschevalets”和“Grandschevalets”。总共有两个链条输电线路安装的机械功率的传输:一个200米长,一直延伸到第一个泵站,用来驱动49水泵;另一方面,长650米,延伸到第二个泵站和用于驱动82泵,以及一系列的30在第一个泵站水泵。
整个系统中柱塞泵的总数是259。这些泵由铸铁制成,内径为16至20厘米,冲程为http://www.zhucesz.com/米。由于互换性已经是一个问题,大多数这些柱塞泵是相似的。
柱塞泵的密封是用皮革制成的。总共需要8个水泵来保持塞纳河水泵的皮革密封在水下。(“Pompesnourrices”)。为了防止泵轴密封出现问题,泵站的泵都被淹没在水下。预计一些水泵将用于消防。此外,在通往山顶的道路上,还使用一系列水泵从中间水库收集水。
大多数生产线最初直径为200毫米它由木头或铅制成,在1688年被铸铁管和青铜配件取代。塞纳河和第一个泵站之间安装了5根管道,第一个泵站和第二个泵站之间也安装了5根管道。在第二个泵站外的最后一段只安装了三条管线。一个管道系统最终将水排入一个容量为200万立方米的上部储罐。
整个18世纪,这个巨大的装置被认为是世界奇迹之一。任何到巴黎旅游的人都会被这个装置吸引,然而,这个装置产生的噪音是如此震耳欲聋,沿着塞纳河流域5到10公里都能听到。
据估计,该项目使用了860吨铜、相同数量的铅、约17000吨铁和85000吨橡树,共花费了约1200万工时。在施工过程的高峰期,现场大约有1800名工人。以今天的货币计算,成本接近10亿欧元(10亿欧元)。
最大设计能力为5000立方米/天,但在实际应用中,该机组每天可泵水量可达2500立方米,相当于200立方米/小时左右。经过一段时间的启动运行,泵的性能显著下降,在1789年法国大革命期间下降到大约1000立方米/天。