Іван Іванович Повзунів: биография

З приїздом А. І. Порошина пошуки набули широкого розмаху. У них були залучені всі гірські офіцери, не притягувався лише І. І. Повзунів. Незадовго перед тим він очолив повитье (контору) «у лісових і курінних справ» Барнаульського заводу, йому дали час освоїтися з новою клопіткою посадою. Але він не захотів залишатися в стороні від того, чим жило все «гірське суспільство», теж шукав вихід, тільки думки його пішли в іншому напрямі: як подолати залежність гірничо-заводського виробництва від водяного колеса?

У квітні 1763 р. він поклав на стіл начальника заводу несподіваний і зухвалий проект «вогненної» машини. І. І. Повзунів призначав її для приведення в дію повітродувних міхів; а надалі мріяв пристосувати «з волі нашої, що буде потрібно було виправляти», але зробити це не встиг. У той час в Росії і світі жодного парового двигуна ще не було. Єдиним джерелом, з якого йому стало відомо, що є такий на світі, було книга І. В. Шлаттера «Грунтовне повчання рудокопних справі», видана в Петербурзі в 1760 році. Але в книзі були тільки схема та принцип дії одноциліндровий машини Ньюкомена, про технологію ж її виготовлення - ні слова.

nПолзунов запозичив у І. В. Шлаттера лише ідею пароатмосферного двигуна, до всього іншого додумався сам. Необхідні знання про природу теплоти, властивості води, повітря, пара він почерпнув з праць М. В. Ломоносова. Тверезо оцінюючи труднощі здійснення абсолютно нового в Росії справи, Повзунів пропонував побудувати спочатку в порядку експерименту одну невелику машину розробленої ним конструкції для обслуговування повітродувної установки (що складалася з двох клінчатих хутра) при одній плавильної печі.

На кресленні, доданому до записці, в пояснювальному тексті установка, згідно з першим проектом Ползунова, включала: котел - загалом тієї ж конструкції, яка застосовувалася в ньюкоменовскіх машинах; пароатмосферную машину, що складалася з двох циліндрів з почерговим рухом у них поршнів («емволов») в протилежних напрямках, забезпечених парораспределітельной і водорозподільної системами; резервуари, насоси і труби для постачання установки водою; передавальний механізм у вигляді системи шківів з ланцюгами (від балансира Повзунів відмовився), що приводить в рух повітродувні хутра. Водяний пар з котла надходив на поршень одного з робочих циліндрів. Цим вирівнювалося тиск атмосферного повітря. Тиск пари лише незначно перевищувало тиск атмосферного повітря. Поршні в циліндрі були з'єднані ланцюгами, і при підйомі одного з поршня другий опускався. Коли поршень досягав верхнього положення, доступ пари автоматично припинявся, і всередину циліндра вбризгівалась холодна вода. Пар конденсувався і під поршнем утворювався вакуум (розріджений простір). Силою атмосферного тиску поршень опускався в нижнє положення і тягнув за собою поршень у другому робочому циліндрі, куди для вирівнювання тиску впускали пар з того ж котла автоматом, що діє від передавального механізму двигуна. Той факт, що поршні з системою передачі руху були пов'язані ланцюгами, показує, що при підйомі поршнів по ланцюгу не можна було передавати руху (ланцюг при цьому не натягнута). Працювали всі частини двигуна за рахунок енергії опускається поршня. тобто того поршня, який рухався під дією атмосферного тиску. Пар не справляв корисної роботи в двигуні. Величина цієї роботи залежала від витрати теплової енергії протягом усього циклу. Кількість витраченої теплової енергії виражало собою величину потенційної енергії кожного з поршнів. Це - здвоєний пароатмосферний цикл. Повзунів чітко уявляв принцип роботи теплового двигуна. Це видно на прикладах, якими він характеризував умови найкращої роботи винайденого їм двигуна. Залежність роботи двигуна від величини температури води, що конденсується пар, він визначав наступними словами: «дія емволов та їх підйоми і спуски тим стануть вище, ніж у фанталах буде вода холодніше, а паче від такої, що поблизу пункту замерзання доходить, а ще не сгустеет і від того в усьому русі многую подасть здатність ».