Co to jest Tuyau?

W języku francuskim tuyau oznacza rurę lub przewód. Dosłownie więc tuyau to prawie każdy rodzaj sztywnej lub elastycznej rury. Częściej jednak, tuyau odnosi się do specyficznego mechanizmu ciśnienia hydrostatycznego obejmującego podwodne rury i komorę rozprężną do dostarczania sprężonego powietrza do obsługi maszyn. Mechanizm był używany jako wczesne urządzenie do kuźni przez Rzymian i znacznie zmienił sposób przetwarzania żelaza w czasach starożytnych. Kompresja z tuyau działała podobnie jak miech w bardziej nowoczesnych kuźniach.

Rzymskie kuźnie żelaza rozwijały urządzenie na przestrzeni wieków, a niektóre kuźnie wyposażono w tuyaux z młotami napędzanymi wodą do obróbki stopionej rudy żelaza. Ponieważ urządzenie nie miało rzeczywistych ruchomych części ani nadających się do noszenia uszczelek, łatwo było je ustawić w pobliżu strumieni i innych zbiorników wodnych. Głęboka woda pozwoliła tuyau wytworzyć większą kompresję, a tym samym większą moc. Sprężone powietrze z systemu wodnego opartego wyłącznie na rurach jest chłodne i zaskakująco suche, mimo że pochodzi z wody.

Jeśli chodzi o specyficzną konstrukcję, zarówno starożytne, jak i współczesne tuyaux mają rurę z wewnętrznymi dyszami, umieszczoną jednym końcem skierowanym w górę. Woda wpływa do rury, a dysze pomagają wytworzyć więcej pęcherzyków powietrza w napływającej wodzie. Zwiększenie ilości wody wewnątrz rury powoduje, że rura zagłębia się głębiej w wodę, zwiększając w ten sposób ciśnienie hydrostatyczne. Grawitacja, głębokość wody i temperatura wody mają wpływ na ciśnienie wytwarzane podczas tego procesu.

Na przeciwległym końcu rury mała komora rozprężna przyciąga pęcherzyki powietrza i wymusza boczny przepływ wody. Wyższe ciśnienie hydrostatyczne zwiększa ilość pęcherzyków powietrza wpychanych do komory rozprężnej. Pęcherzyki powietrza wewnątrz komory wyrównawczej pękają w wyniku zmieniających się ciśnień, dostarczając sprężone powietrze, które może być podawane przez inną rurę do zasilania kuźni, młotów wodnych i innych mechanizmów. Gdy pęcherzyki powietrza pękną, ciśnienie hydrostatyczne w tuyau spada, rura unosi się i proces się powtarza.

Obniżenie ciśnienia hydrostatycznego w połączeniu z uwolnieniem sprężonego powietrza napędza niezbędny odpływ wody podczas końcowej fazy przetwarzania systemu tuyau. Rury wynurzają się z wody wraz ze spadkiem ciśnienia, aby pompować wodę z powrotem do strumienia. Każdy etap procesu powtarza się i nakłada na siebie, zapewniając stały dopływ sprężonego powietrza. Chociaż dostarczanie jest spójne, siła lub ciśnienie dostarczania sprężonego powietrza nie zawsze są tak spójne.

Zastosowanie systemu tuyau pomogło zmienić umiejscowienie operacji hutniczych w czasach rzymskich. Zamiast skupiać się na dostawach na wypadek pożarów, a tym samym lokalizować kuźnie w pobliżu lasów lub zasobów węgla, operacje mogłyby zamiast tego koncentrować się na wytwarzaniu energii. Zrozumiałe jest, że kuźnie zostały w ten sposób przesunięte bliżej strumieni i innych zbiorników wodnych o dobrym nurcie, aby wykorzystać opadające systemy wodne, takie jak tuyau. Wiele ulepszeń na przestrzeni wieków pochodziło z modyfikacji systemów zasilania wodnego stosowanych w młynach i innych gałęziach przemysłu.