James Watt

 Watts dampmaskin med separat kondenser. Fra Wikimedia Commons.

Den første kjente Newcomen dampmaskin ble tatt i bruk i 1712. I løpet av 1700-tallet ble det foretatt en rekke tekniske forbedringer av dampmaskinen. Abraham Darby ved Coalbrookdale Iron Works klarte i 1720-årene å støpe sylindre av jern. Dermed kunne sylindrene lages med atskillig større diameter enn de første sylindrene som var støpt i messing. Coalbrookdale laget sylindre med diameter på 74 ½ tomme (1892 mm) og lengde på 120 tommer (3048 mm). John Smeaton laget et stempel som gikk lettere i sylinderen og som hadde en tettere pakning.

Til tross for disse forbedringene hadde Thomas Newcomens dampmaskiner fremdeles en svakhet: Sylinderen ble varmet opp hver gang den ble fylt med damp, og avkjølt hver gang det ble sprøytet vann inn i den for å få dampen til å kondensere. Dette gjorde at maskinene krevde mye energi i form av kull. Den skotske instrumentmakeren James Watt fikk i oppdrag å reparere en modell av Newcomen dampmaskin. Han forstod at mye energi gikk med til å varme opp og avkjøle sylinderen for hvert slag. Han fant også ut at Newcomens maskin forbrukte omtrent fire ganger så mye damp som sylinderen rommet.

Dampmaskin laget av Watt. Fra Wikimedia Commons

Watt kom fram til at mye energi kunne spares dersom sylinderen kunne ha så jevn temperatur som mulig. Derfor laget han en separat kondenser. Dette var en egen beholder som stod i forbindelse med sylinderens nedre kammer. Watt laget også en kappe utenpå sylinderen. Denne ble fylt med damp mens maskinen var i drift for å holde sylinderen varm. Watt gikk i kompaniskap med Matthew Boulton i 1775, og fabrikken Boulton & Watt ble grunnlagt. Sammen foretok de en rekke tekniske forbedringer på dampmaskinen. Watt brukte olje, fett og kvikksølv i stedet for vann for å holde stempelpakningen tett. Watts dampmaskiner ble dessuten utstyrt med en luftpumpe for å pumpe luft og kondensvann ut av kondenseren.

Dampen i kjelen hadde litt høyere trykk enn atmosfæretrykket. Boulton & Watt laget dampmaskiner hvor damp ble ledet inn i sylinderens øvre kammer samtidig som dampen i det nedre kammeret ble kondensert. Energiforbruket var redusert til om lag 1/3 av hva Newcomens maskiner brukte på å utføre samme arbeid. I 1783 var det bare en Newcomen dampmaskin igjen i Cornwall.

Watts dampmaskiner var konstruert på samme måte som Newcomens, som balansedampmaskiner. Dampmaskinene fikk flere bruksområder etter hvert som den industrielle revolusjonen skjøt fart. Dampmaskinens opp- og nedbevegelser ble overført til et svinghjul. En av Watts medarbeidere, William Murdock, fant også opp et kjøretøy som ble drevet av en dampmaskin. Watts dampmaskiner var store og tunge, og uegnet for framdrift av kjøretøyer.

Boulton & Watt dampmaskin. Fra Wikimedia Commons

Watt tok ut patent på separat kondenser i 1769. Med loven i hånd kunne han kreve at de som benyttet hans dampmaskiner med hans kondenser skulle betale royalties på 1/3 av det beløpet som ble spart i energiutgifter i forhold til en Newcomenmaskin. I alt ble £180 000 betalt i royalties fra gruveeiere i Cornwall. Watt tjente seg rik, men han ble forståelig nok aldri særlig populær i grevskapet, verken blant gruveeiere eller de som hadde sitt daglige arbeid i gruvene. Watt hadde fått innvilget patent på separat kondenser fram til 1800.

SI-enheten for effekt, Watt, er oppkalt etter James Watt.