Cиловая гидравлическая сеть представляет собой систему взаимосвязанных труб, несущих жидкость, используемую для передачи механической энергии от источника энергии, такого как насос, к гидравлическому оборудованию, такому как подъемники или двигатели. Система аналогична электрической сети, передающей мощность от генерирующей станции к конечным пользователям. Лишь несколько сетей гидравлической передачи энергии все еще используются. Современное гидравлическое оборудование, обычно, имеет встроенный в машину насос, который создаёт поток жидкости в гидросистеме. В конце 19 века на фабрике могла использоваться гидравлическая сеть с центральным паровым двигателем или водяной турбиной, приводящей в действие насос, и системой труб высокого давления, передающих мощность на различные машины.
Идея общественной гидравлической сети была предложена Джозефом Брамой в патенте, полученном в 1812 году. Уильям Армстронг начал устанавливать гидравлические силовые системы в Англии с 1840-х годов, используя воду низкого давления, но прорыв произошел в 1850 году с началом использования в таких сетях гидроаккумуляторов, что позволило использовать гораздо более высокие давление. Первая общедоступная сеть, снабжающая многие компании, была построена в Кингстон-апон-Халл, Англия. Компания Hull Hydraulic Power Company начала свою деятельность в 1877 году, ее инженером был Эдвард Б. Эллингтон. Эллингтон участвовал в развёртывании большинства британских сетей и сетей в некоторыех других странах. Общественные сети были построены в Великобритании в Лондоне, Ливерпуле, Бирмингеме, Манчестере и Глазго. Аналогичные сети были в Антверпене, Мельбурне, Сиднее, Буэнос-Айресе и Женеве. Все общедоступные сети прекратили работу к середине 1970-х годов, но в Бристольской гавани все еще есть действующая система с аккумулятором, расположенным за пределами главной насосной станции, что позволяет увидеть его работу.
История Джозеф Брама, изобретатель и слесарь, живущий в Лондоне, зарегистрировал патент в Лондонском патентном ведомстве 29 апреля 1812 года, который в основном касался обеспечения общественной сети водоснабжения. Этот патент, также, включал вторичную концепцию обеспечения высокого давления для водопровода, который позволил бы мастерским запитать энергией давления машины. Вода под высоким давлением будет применяться «для множества других полезных целей, для которых она никогда раньше не применялась». Основными компонентами системы были кольцевая магистраль, в которую несколько насосных станций перекачивали воду, а давление регулировалось несколькими воздушными сосудами или нагруженными поршнями. Клапаны сброса давления должны были защищать систему, которая, по его мнению, могла подавать воду под давлением «великое множество атмосфер», и теоретически именно так работали более поздние гидроэнергетические системы.
В Ньюкасл-апон-Тайн поверенный по имени Уильям Армстронг, который экспериментировал с машинами, работающими от воды, работал в фирме поверенных, которые были назначены действовать от имени Whittle Dene Water Company. Эта компания была создана для снабжения Ньюкасла питьевой водой, и Армстронг был назначен секретарем на первом собрании акционеров. Вскоре после этого он написал в городской совет Ньюкасла, предложив перевести подъёмные краны на причале на гидравлическую тягу. Городской совет предложил ему выполнить работу за свой счет, с условием вознаграждения, если переоборудование пройдет успешно. Так оно и произошло, после чего Армстронг основал компанию Newcastle Cranage Company, которая получила заказ на переоборудование остальных четырех кранов. Последовала дальнейшая работа: инженер из доков Ливерпуля посетил Ньюкасл и был впечатлен демонстрацией универсальности крана, которую провел машинист крана Джон Торберн, известный среди местных жителей под прозвищем «Гидравлический домкрат».
В то время как система Ньюкасла работала на воде из общего водопровода, кран, установленный Армстронгом в Бернтисленде, не располагался там, где такой вариант был возможен, и поэтому он построил 180-футовую (55-метровую) башню с резервуаром для воды. сверху, который был заполнен паровой машиной мощностью 6 л. с. (4,5 кВт). В Элсвике в Глазго тарифы Департамента водоснабжения за использование воды убедили владельцев в том, что использование крана с паровым приводом будет дешевле. Концепция «нагруженных поршней» Брамы была представлена в 1850 году, когда первый гидроаккумулятор был установлен как часть схемы кранов для железных дорог Манчестера, Шеффилда и Линкольншира. В схеме кранов в Паддингтоне в следующем году был указан аккумулятор с поршнем 10 дюймов (250 мм) и ходом 15 футов (4,6 м), что позволяло достигать давления 600 фунтов на квадратный дюйм (41 бар). По сравнению с 80 фунтами на квадратный дюйм (5,5 бар) схемы Ньюкасла это повышенное давление значительно уменьшило объемы используемой воды. Краны были не единственным применением. Например гидравлическое управление воротами дока в Суонси сократило время их раскрытия с 15 до двух минут, а количество людей, необходимых для их управления, с двенадцати до четырех. Каждая из этих схем предназначалась для одного потребителя, а применение гидравлической энергии в более общем плане требовало новой модели.
Публичные силовые сети в Великобритании
Кингстон-апон-Халл Первая практически эксплуатировавшаяся публичная сеть снабжения гидравлической энергией, была построена в Кингстон-апон-Халл в Англии. Компания Hull Hydraulic Power Company начала свою работу в 1876 году. Было проложено 2,5 мили (4,0 км) труб диаметром до 6 дюймов (150 мм), которые проходили вдоль западного берега реки Халл от моста Скалкоутс до его перекрестка с Хамбером. Насосная станция находилась недалеко от северного конца трубопровода, на Мачелл-стрит, рядом с заброшенным разводным мостом на Скотт-стрит, который приводился в действие гидравлически. Аккумулятор был на Мачелл-стрит и еще один, гораздо ближе к Хамберу, на углу Гримсби-лейн. Было предусмотрено специальное место, где напорная магистраль проходила под входом в док Квинс. К 1895 году насосы мощностью 250 л. с. (190 кВт) каждую неделю перекачивали по системе около 500 000 имперских галлонов (2300 м3) воды, и к ней было подключено 58 машин. Рабочее давление составляло 700 фунтов на квадратный дюйм (48 бар), а вода использовалась для работы кранов, доковых ворот и множества других механизмов, связанных с кораблями и судостроением. Система Hull просуществовала до 1940-х годов, до того момента когда систематические бомбардировки города во время Второй мировой войны привели к разрушению большей части её инфраструктуры. Компания была ликвидирована в 1947 году , когда Ф.Дж. Хасвелл, который был менеджером и инженером с 1904 года, вышел на пенсию.
Лондон Самой известной общественной гидравлической силовой сетью была общегородская сеть London Hydraulic Power Company. Эта компания была основана в 1882 году как General Hydraulic Power Company. Эллингтоном участвовал в её работе в качестве инженера-консультанта. К следующему году начало работу еще одно предприятие, компания Wharves and Warehouses Steam Power and Hydraulic Pressure Company, с напорными магистралями протяженностью 7 миль (11 км) по обеим сторонам Темзы. Она поставляла энергию для кранов, доковых ворот и другой тяжелой техники. В соответствии с парламентским актом, принятым в 1884 году, две компании объединились в London Hydraulic Power Company. Первоначально поставляя 17,75 миллионов галлонов (80,7 мегалитров) воды под высоким давлением каждый день, к 1927 году, когда компания снабжала энергией около 8000 машин, этот показатель вырос до 1650 миллионов галлонов (7500 мегалитров). Они обслуживали 184 мили (296 км) сети при давлении 700 фунтов на квадратный дюйм (48 бар), которые охватывали территорию, достигавшую Пентонвиля на севере, Лаймхауса на востоке, Найн-Элмс и Бермондси на юге и Эрлс-Корт и Ноттинг-Хилл на западе.
Пять насосных станций поддерживали давление в сети с помощью гидроаккумуляторов. Первая станция находилась в Falcon Wharf, Bankside. Впоследствии она была заменена четырьмя станциями в Wapping, Rotherhithe, Grosvenor Road в Pimlico и City Road в Clerkenwell. Пятая станция в Ост-Индийских доках изначально находилась в ведении администрации лондонского порта, но была передана и подключена к системе. На станциях использовались паровые двигатели до 1953 года, когда станция Гросвенор-роуд была переоборудована для использования электродвигателей, и после успеха этого проекта были переоборудованы и остальные четыре станции. Электродвигатели позволяли использовать гидроаккумуляторы гораздо меньшего размера, поскольку при использовании электродвигателей гидроаккумуляторы контролировали только давление и поток, а не накапливали энергию. Наряду с тем, что сеть снабжала энергией лифты, краны и портовые ворота, она также снабжала энергией платформу кабаре в отеле Savoy, а с 1937 года — 720-тонный трехсекционный центральный блок в выставочном центре Earls Court, который можно было поднимать или опускать относительно высоты основного этажа, чтобы превратить в бассейн или выставочный зал. Лондонская система сократилась во время Второй мировой войны из-за разрушения оборудования и помещений клиентов. После военных действий были реконструированы большие районы Лондона, а изменение маршрута напорных магистралей было намного сложнее, чем обеспечение электроснабжения, так что к 1954 году количество подключённых к сети машин упало до 4286.. Компания была ликвидирована в 1977 году.
Ливерпуль Система начала действовать в Ливерпуле в 1888 году. Она была филиалом лондонской компании General Hydraulic Power Company, деятельность которой была санкционирована актами парламента, принятыми в 1884 и 1887 годах. К 1890 году было проложено около 16 миль (26 км) магистралей, питаемых насосной станцией на Атол-стрит, на берегу канала Лидс-Ливерпуль. Хотя изначально воду брали из канала, к 1890 году использовалась более чистая вода, поставляемая муниципалитетом Ливерпуля, что избавило от необходимости в установке для фильтрации. В это время в эксплуатации находились два насосных агрегата, а третий устанавливался. Давление поддерживалось двумя гидроаккумуляторами, каждый с поршнем диаметром 18 дюймов (460 мм) с ходом 20 футов (6,1 м). Журнал The Practical Engineer называл давление в этой системе равным 75 фунтов на квадратный дюйм (5,2 бара), но это вряд ли правильно, если сравнить её с другими системами. Вторая насосная станция на Графтон-стрит была введена в эксплуатацию к 1909 году. Система прекратила работу в 1971 году.
Бирмингем Бирмингем получил свою систему в 1891 году, когда открылась гидравлическая станция на Далтон-стрит. Совершив необычный шаг, Дж. У. Грей, инженер городского департамента водоснабжения, в течение нескольких лет прокладывал под улицами напорные магистрали, предвидя потребность в такой системе. Гидравлическая станция использовала газовые двигатели типа Otto «Silent» и имела два гидроаккумулятора с поршнем диаметром 18 дюймов (460 мм), ходом 20 футов (6,1 м) и грузом 93 тонны каждый. Газовые двигатели запускались небольшим гидравлическим двигателем, который использовал гидравлическую энергию, хранящуюся в аккумуляторах, а все оборудование было поставлено компанией Эллингтона. Документы, описывающие детали системы, практически не сохранились.
Манчестер и Глазго