444、水管鍋爐和火管鍋爐

作者︰漫卷詩書萬點花投推薦票 章節目錄 加入書簽

楊凡看了一會,說道︰「目前這種蒸汽機還有困難嗎,有沒有沒有解決的問題。」

一听這話,陳曦的小臉垮了下來。「問題好多啊,比如,我不知道如何控制蒸汽的壓力,如果壓力太大,會炸開的。」

楊凡點點頭,壓力容器這塊可是學問很深的。

「這塊我後續給你提供儀表和閥門,軸承也提供給你一些,這些東西的原理也給你,你把下面的學生分成組,分別去彷制簡單的閥門、儀表、軸承。」

陳曦點了點頭,說道︰「好的,有了方向就好,我就怕沒有思路。另外,蒸汽發生的效果不是很好,我覺得,我還是對鍋爐的設計存在某些錯誤。」

楊凡說道︰「這個鍋爐確實太簡陋。鍋爐分為水管鍋爐和火管鍋爐。你的這個就是一個大鍋。這樣受熱面積太小,效率太低,好多燃燒的熱量都沒有加熱到水上,隨著煙氣排出去了。」

陳曦眼楮一亮,確實是這樣。她急忙問道︰「什麼是水管鍋爐,什麼又是火管鍋爐。」

楊凡打了個響指,說道︰「非常簡單,比如在這個爐子里,用很多鐵管,里邊可以通水,這樣煤燃燒的熱量可以包圍在這些鐵管道周圍。受熱面積大,吸收的熱量就多。這種鍋爐就是水管鍋爐。適合大功率的蒸汽機。」

陳曦一听就明白了,自己設計的這個就是爐子上一個大鍋。接觸面積就是鍋底的面積。

而老爺說的這個水管鍋爐,等于在爐膛上方,密集設置水管。這樣每一根的水管的外壁都可以受熱。確實極大的提高了受熱面積。

陳曦忍不住問道︰「哪火管鍋爐呢,是怎麼回事。」

「這個簡單啊,你把爐子的煙道分成好多管道曲折通過水箱。這樣是不是也可以加大換熱的面積啊。這種設計就是火管鍋爐。區別就是管子里走的水,還是熱的煙氣。」

陳曦听懂了,原理並不難理解。自己完全可以做出來,問題不大。

「老爺,哪種更好呢。」

「各有利弊吧,不過火管鍋爐不適合大功率的鍋爐設計。如果是現階段哪種都無所謂。」

楊凡不想限制她們的思路,最好還是都實驗一下,自己找出其中的問題和優點更好,授人以魚不如授人以漁。

她們只有形成獨立的研究能力,才能在以後的日子里不斷進步。而不是完全依賴楊凡提供源源不斷的現代資料。那是匠師,不是科學家。

否則她們絕對走不了太遠。

「對這台機器,老爺您有什麼建議嗎。」陳曦問道。她知道老爺有很多的奇思妙想,往往能給她很大的指導和幫助。

楊凡模模下巴,考慮了一下。

「我覺得,這種機器有幾點還可以改進,一個是鍋爐做成換熱效率更好的水管鍋爐或者火管鍋爐。同時要把爐子用石棉包起來,這樣可以保溫效率還能高些。」

大明有石棉礦,這東西不新鮮。

早在周朝就有火浣布,那就是石棉織成的布匹。

元朝時,官辦的石棉礦大量出現,明代開采規模更大。

「另外我覺得,這種蒸汽機結構簡單,造假低。需求主要是兩個方向,一個是給農民抽地下水用,一個是給礦山用。一個要造的小巧玲瓏的,盡量減輕重量,便于在田間地頭轉運。另一種要大型化,加大功率,因為礦山透水都是大量的出水,功率小了沒用的。」

紐可門蒸汽機,主要價值就是發明了氣缸。實現了用蒸汽推動活塞做一上一下的直線運動。是氣缸的始祖。

陳曦介紹道,這台機器,每分鐘往返16次,每往返一次可將50升水提高到46.6米。一天一夜,可以抽水4320噸。所以該機即可用于礦井的排水。

楊凡的意見,陳曦都用小本子,認認真真的記錄下來。

「如果你們能夠把設備完善好,定型後。我可以給你們專利,工廠投產每台蒸汽機只要賣出去,都會給你們一筆錢。專利十年有效。這筆錢,你們可以用來做研究和維持機構的經費。」

「老爺太好了,我們一定會非常有動力的投入研究的。」

「我覺得,民用的蒸汽機會需求更大。畢竟現在礦山就是那幾個,用不了太多的。」楊凡說道。

「既然是民用,就不要太笨重,功率不需要那麼大,可以做的輕一點,另外,也不是必須燒煤,田間地頭的,什麼秸稈啊,破木頭啊,板子啊什麼的,只要能燒的都可以燒嗎。所以對燃料要求越低越好。」

陳曦點頭道︰「老爺您說的對,另外,配套的機井也要重新設計,出水量和這個機器的功率相匹配。」

明末水旱災害交替出現,不論是抽取地下水灌既抗旱,還是抽水排澇。都需要蒸汽機。社會上應該有很大的需求。

這種原始的紐科門蒸汽機,沒有什麼好保密的。

技術上,沒有鏜床,誰也加工不出來合格的氣缸。沒有氣缸,這種蒸汽機根本就彷制不了。

錘子可是敲不出來達到標準的氣缸的。

既然不怕泄密,就完全可以推向市場。

而楊凡真正打算用的,是紐科門式蒸汽機的下一代產品——往復式蒸汽機。從紐科門式蒸汽機到往復式蒸汽機,技術跨越極大。

涉及到分離式冷凝器、氣缸外置隔熱保溫層、油潤滑活塞、行星式齒輪、平行運動連桿機構、離心式調速器、節氣閥、壓力計等。瓦特用了幾十年,把這些東西都發明出來,才真正造出了實用的往復式蒸汽機。

只有往復式蒸汽機才能作為火車機車、船舶、工業機械的動力來源。

看完了紐科門式蒸汽機,陳曦帶著眾人來到前院的辦公室東廂房。

這里有一台銅制作的往復式蒸汽機模型,靜靜的躺在桌子上。這是陳曦花了極大的心血,按照楊凡的提供的技術資料,在十幾個老師傅的努力下,手工打磨一個一個的零件,組裝起來的。

小小的鍋爐里燒的是酒精。曲軸是一小塊鋼錠,手工用挫,一點點弄出來的。此時小小的蒸汽機,正在工作著,氣缸發出鳴笛聲,大量的蒸汽從氣缸的排氣口排出來。

曲軸帶動一個輪子在飛快的轉動。

雖然只是一個一馬力的模型,但是麻雀雖小五髒俱全。這套東西能做出來,就有一定能做出實用的往復式蒸汽機。

涂山月和和林月如看到這個精致的模型,全都是一眼的小星星,這個東西做的太好了,自帶著工業的美感。

「老爺,這個機器可比那個什麼門的好看太多了,看上去就很讓人喜歡,有種說不出的美感。」小娘皮說道。

是啊,設計合理的工業品,都是很美的。

自帶著大自然規律的美感。

後世的飛機,火箭、汽車、船舶設計比較成功的,都很好看。

「老爺我在想,如果把這個裝在馬車上,我們以後出行是不是就不需要馬了。」土山月問道。

「這個東西太笨重了,裝在馬車上不合適。而且冒黑煙,還要燒火,煙燻火燎的,你願意坐才怪。這東西可以裝在船上,那就可以把腳踏車的人員去掉了。也可以裝在礦車上。咱們鋪了那麼多條軌道, 現在都是馬拉,如果用一根皮帶,把這個飛輪和礦車的輪子連接起來,礦車就可以不用馬匹拖曳在軌道上飛馳了。」

林月如也激動的說道︰「老爺那豈不是,戰艦不在依賴風了。陸地上車不再依賴牲畜了。」

「是啊,甚至以後織布都不用人力了,咱們的水利紡紗機和織布機正在試驗。有了這個機器,以後沒有水源的地方,或者冬季也可以用機器生產布匹了。只要是用人力的地方,都可以代替人力來做事了。」楊凡說道。

「老爺,那要是把這個裝在軌道車上,這東西不知道疲倦,可以日夜不停的奔走,那樣子的話,豈不是有軌道的地方,就都可以通行了。」林月如問道。

「不錯,以後呢,軌道就叫做鐵路。這個加了往復式蒸汽機的軌道車,就叫做火車。」

「這個名字好,這個東西全靠燒火,才能產生力量,確實是火車啊。」湘怡說道。

「等試驗成功了,我們就先把新城和幾個煤鐵礦的軌道車都換成火車。我相信火車早晚有一天會替代大運河,成為物資運輸的主要方式。」楊凡看著那台一馬力的模型機器說道。

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