九月初,陈留县北一条小河边的空旷原野上又发出了巨大的轰鸣声,轰鸣声是从一座大院子里传来,高高的围墙遮住了人们的视线,周围劳作的几名农民都好奇地伸长脖子,企图弄懂发生了什么事情?
在院子中央,数十名工匠围着一台黑漆漆的机器,这座机器足有两层楼那么高,这座机器便是工匠们造出来的第八座蒸汽机。
它分为两部分,一部分是产生蒸汽的锅炉,另一部分就是气缸和活塞,另外还有连杆、曲柄和转轮,它们是保证前后运动变成圆周运动的关键,在宋朝的织布机上已经解决了这个问题,这一点倒是很顺利。
关键是蒸汽的动力问题,事实上,去年十二月工匠就根据范宁的图纸造出了蒸汽机,但出现了两个问题,一个问题是蒸汽缸产生的动力太小,前面七座蒸汽机至少有五座都是因为蒸汽量不够,造成动力不足而失败,解决的办法只能将它不断造大,第六座蒸汽机一度造到三层楼高,无比庞大,耗水量和耗炭量都十分惊人,蒸汽使用效率太低。
这同时也出现了第二个问题,这样的蒸汽机陆地上使用还可以,但在海上根本没有这么多淡水消耗,范宁的图纸上没有解决这个问题。
后来一个工匠发现,其实大部分蒸汽都被浪费掉了,他提出了增加气缸,使蒸汽能够二次利用。
另一个工匠提出了让蒸汽返回锅炉的循环使用方案,而不是把冷凝水直接排掉,
工匠反复协商,装上换向阀,让一次使用后的废蒸汽能够进入第二个气缸和第三个气缸,再由三个气缸中的蒸汽膨胀后分别推动活塞,大大提高蒸汽使用效率,动力大增。
与此同时,工匠们又造出了栅栏式的铜冷凝器,又发明了铜冷凝管,让蒸汽迅速冷却后重新回到锅炉,这一点在海船上尤其重要,否则没有那么多淡水消耗,必须要循环使用才行。
但第三个新问题又出来了,怎么保证三个活塞推动的力量能够协调运用,工匠们不断调试,造出三个逐步增大的气缸,三个气缸的活塞面积各增加一倍,然后改造连动杆,使它变成复合连动杆,使动力由一步连动变成了三步连动,成功解决了动力不足问题。
八十名工匠整整用了一年时间,先后造出八座蒸汽机,耗费了几万贯钱,第八座蒸汽机终于成功了,强劲地推动转轮。
蒸汽机转动了一夜,始终保持动力强劲,轮轴飞转,工匠们都激动得欢呼起来,紧紧拥抱在一起。
当然,这座船用蒸汽机还是很原始笨重,重达两千斤,蒸汽机倒不大,但锅炉足有两层楼高,还有很多地方需要进一步改良,比如发明高压锅炉后,才真正解决了早期蒸汽机笨重的缺陷。
但发明高压锅炉还要解决爆炸问题,那就需要用到控制
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