Diseño, construcción y automatización de una máquina de vapor de Newcomen

Pedrero Lozoya, Hugo Alberto (2019). Diseño, construcción y automatización de una máquina de vapor de Newcomen. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Diseño, construcción y automatización de una máquina de vapor de Newcomen
Author/s:
  • Pedrero Lozoya, Hugo Alberto
Contributor/s:
  • Burón Caballero, José Manuel
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: November 2019
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Energética
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En el contexto de la Revolución Industrial a principios del siglo XVIII en Gran Bretaña, Thomas Newcomen construyó una máquina de vapor que conseguía elevar agua hasta una altura de 45 metros. Este invento surgió de la necesidad de evacuar agua de las minas de carbón, lo cual limitaba mucho su capacidad de extracción. Tras numerosos intentos de desarrollar una máquina de vapor que pudiera satisfacer dicha necesidad, no fue hasta 1712 en que Newcomen construyó su máquina, lo cual dio paso a un gran desarrollo industrial. Esta máquina funcionaba introduciendo vapor en un cilindro abierto por arriba, lo cual hacía ascender al pistón. Cuando éste alcanzaba su punto superior se inyectaba agua fría en el interior del cilindro, lo cual producía la condensación del vapor y se generaba un vacío. Entonces actuaba la presión atmosférica, haciendo al pistón descender rápidamente. Dicho pistón estaba conectado a una bomba de agua a través de un balancín, de forma que cuando el pistón descendía la bomba ascendía y viceversa. Así, mediante ciclos, se conseguía el bombeo del agua. Como se puede observar en la Figura 1, esta era una máquina de grandes dimensiones cuyos elementos principales se encontraban habitualmente en el interior de un edificio. El balancín atravesaba el muro de dicho edificio conectando la bomba de agua del exterior. En este trabajo se ha diseñado y construido una máquina de Newcomen a escala, intentando respetar el diseño original e incorporando un avance posterior como es el de la automatización de las válvulas. Por tanto, este proyecto podría dividirse en dos partes con tres fases cada una: la primera parte comienza con una primera fase de documentación y diseño en CAD de la máquina con el objetivo de parecerse lo máximo posible a la máquina de hace 300 años. La segunda fase sería su construcción, que abarca desde el desmontaje de muebles para obtener la madera necesaria hasta el ensamblaje. Una vez construida la máquina se establece una tercera de etapa de ensayos para verificar su correcto funcionamiento, operando las válvulas de forma manual. La segunda parte del proyecto se centra en la automatización de las válvulas, y consta de las mismas fases que la parte anterior: documentación y diseño, construcción y finalmente ensayos. Además, la construcción de esta máquina se llevará a cabo reutilizando los materiales existentes en el taller, intentando reducir al máximo su coste.

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Item ID: 57355
DC Identifier: http://oa.upm.es/57355/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:57355
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 20 Nov 2019 07:50
Last Modified: 19 Jan 2020 23:30
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