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第七十六章 汽轮机
作者:有限无敌  |  字数:3194  |  更新时间:2022-04-30 09:00:01 全文阅读

今天这个蒸汽机已经让赵福祥开了眼界,砖头当蒸汽室,汽车刹车活塞当高压冷铆机,现在听到高压管道要用木头来制作,赵福祥惊道:“爸,木头行吗?”

行吗?想想也知道不行!

赵志宽叹了口气说道:“不行怎么办?高压管道最好用铸铁制造,但现在你有铸铁师傅吗?你会翻砂建模吗?你有熔炼生铁的熔炉吗?这些都没有还是用木头替代吧!”

后世热电厂的高压蒸汽通道可不简单,除了要有一定的强度外,还要具有一定的延伸性,高压蒸汽的温度可以达到四百度,使用普通材料在高温高压的情况下很容易漏气,所以热电厂的高压蒸汽管道都是使用高强度合金钢,在加高分子波纹膨胀节制成。

赵志宽手中这些东西一样没有,不过好在他搞的蒸汽机不用太高的压力,所以管道也用不到那些材料。赵志宽经过挑选,既能有一定的抗压性,还要有一定的延伸性,这种材料只能是木头了。其实木头在合成材料出现前,是最好的建筑材料,使用木头制成的房屋只要保养得法,可是使用数百年,反而钢筋水泥的房屋几十年就不行了。

海南岛上没有大型的树木,不过岛上椰子树倒有不少,前段时间赵志宽大搞土木工程建设,伐倒了上千棵椰子树,除了一部分变成了木炭外,大部分都变成木料准备盖房子。

椰子木纹理直,结构粗而均匀,强度高,干缩小,十分适合当木料,只是椰子木太坚硬,十分费锯子,所以在海南除了一些靠海边的贫民,是无人拿椰子木做家具的。

赵志宽找来木匠,将一整根椰子木破开,掏空树心,周围留五厘米厚当管壁,然后在用中国人特有的榫接固定到一起,这样一节椰子木空心管道就做好了。

为了防止缝隙漏气,赵志宽用渔民使用补船的技术,用亚麻混上桐油,在加白灰填补缝隙,然后在接缝处用铁钉固定,确保通过高压蒸汽时管道不爆裂。

木头管道完成后,赵志宽特意注满水试验了一下,观察了两天后发现倒是不漏水,就是不知道实际使用时怎么样。

赵福祥来的时候,管道假设已经接近了尾声,在邻近蒸汽室的管道被做成了长方形,这样可以让蒸汽经过时的速度提高,也可以让更多的蒸汽同时吹动叶轮。

赵志宽这一个月来教出来十几个徒弟,但这些徒弟仅限于做工,跟他们说什么压力温度根本不同,所以今天赵福祥来了让老头子话匣子打开,滔滔不绝的讲了起来。

赵福祥原本想要去海口港与李正道见面了,但看到自己老子今天心情这么好,也只好装出一副受教的模样乖乖听老头子讲话。

赵志宽介绍完木头管道的好处后,又说道:“小子,你想不想看叶轮?”

赵福祥为了让老头子高兴,赶紧装出一副感兴趣的模样,说道:“好啊!”

赵志宽将赵福祥领到一边,一个长五米,足有一人高的叶轮正放在这里。这个叶轮与管道差不多,除了中间的铁轴是铁制外,其他都是木头的。

叶轮是冲动式汽轮机最重要的组成部分,高压蒸汽吹在叶轮上,带动铁轴转动,从而将热能变成机械能。因为汽轮机的机械部件少,锅炉可以达到更高的气压,所以后世汽轮机的热效率最高,一些热电厂的汽轮机可以达到百分之七十的热效率,远比内燃机来的高。

至于赵志宽搞的这套原始汽轮机就不行了,赵志宽通过公式计算,自己搞的这东西热效率只能达到百分之三十多,这还是在完美工况下,也就是高压蒸汽吹到最后一处叶片正好变成常温。因为没有蒸汽在加温管件,所以这种完美工况下基本上不可能达到,赵志宽估计这套汽轮机能达到百分之二十的热效率。

百分之二十虽然看着不起眼,但在同时期的欧洲,经过瓦特改良的蒸汽机也只能达到百分之三的热效率,到了1840年,欧洲最好的蒸汽机才能达到百分之八的热效率,二战时期的汽车,内燃机的热效率也只有百分之三十,所以在这套简陋的汽轮机在明代已经属于神器了。

赵福祥上前装模作样的看了看叶轮,这套叶轮分为两组六扇,每一组有两片随轮轴转动的动轮,还有一组固定在外壳上的定轮,定轮的作用是让流过的热蒸汽加速冲击后面的动轮。所有轮片都是木头制成,轮片根部用榫接固定在铁制轴承上。

赵福祥低头看了看轴承,里面填满了猪油,就是不知道温度上来后这些猪油能不能都化了,那样就起不到润滑的作用了。赵福祥不知道这可不是普通的猪油,而是加了石蜡的特殊猪油。

中国早在周代就有了润滑油,不过那时候使用的石漆,也就是天然的沥青当做车轮润滑油。古代中国的石油产地大部分都在西北,海南这里根本没有石漆,所以沿海百姓用这种石蜡添加一定的猪油,来给船帆的绳索润滑减少阻力,虽然没有石漆持久,但也差不了多少。

这种天然润滑油当然不如后世润滑油好用,在温度达到一百四十度左右,这种润滑油就变成了液态,不能很好的润滑,不过这时候也没办法替代。赵志宽原本想要将汽车发动机拆了,然后用机油来当润滑油,可是赵志宽想到以后发动机万一有什么用,在加上机油是液态,也不能很好润滑轴承,所以赵志宽才打消这个主意。

既然材料问题无法解决,那就只能用笨功夫了,赵志宽制作了大批这种天然润滑油,同时派专人每隔一短时间就来上一次润滑油,保证轴承里的润滑油不会因为温度高变成液体失去润滑的作用,估计这样就差不多了。

赵福祥看到每个叶片规格差不多,很有些后世机加工的模样,赵福祥可见识过明代的工业技术,同一个铁匠出来的东西互相都不通用,没办法,没有统一的度量衡,工匠在制作时大部分都是看自己心情,做出来的东西也大小不一,很难有统一的规格。

但这些叶片可不相同,角度与大小都差不多,赵福祥问道:“爸,您的这些宝贝徒弟手艺不错啊,您看这些叶片都一样!”

提到这点可是赵志宽的得意之处,他笑道:“早在两千年前秦始皇就统一了度量衡,可是到了现在,这些工匠还不知道度量衡的重要作用!我把你妈做衣服皮尺拿来了,用皮尺做标尺,给这帮徒弟每人做了一把木尺,精度可以达到毫米,在现在足够用了!”

赵福祥知道明代一尺比后世一尺短一些,所以赵福祥笑道:“爸,您没把你发明的这种尺命名为赵尺?”

赵志宽笑骂道:“你这小子真是异想天开,老子天天发明的东西多了,难道都叫赵什么吗?都看完了,你该干嘛干嘛去吧!”

老头子赶自己走,赵福祥却有些不想走了,他看到蒸汽机准备的差不多了,问道:“爸,这东西什么时候能用?”

赵志宽看了看进度,说道:“今晚上就能做完管道,明天上午开始试机,如果一些顺利的话,后天就能投入生产了!”

赵志宽说完指了指不远处的制砖机说道:“制砖机都准备好了,就差动力了!只要蒸汽机没问题,制砖机每天就能产出两万块红砖,到时候咱们的建筑材料在短时期内不会出现短缺了!”

提起砖厂赵福祥想起了水泥厂,就是那个由老砖窑改进的水泥窑,赵福祥问道:“爸,您弄得那个水泥窑怎么样了?”

配方都没问题,就差原料了,咱们没有球磨机,单靠工人用石磨出原料,不知道什么时候才能凑够一窑水泥的原料。

因为温度不行,赵志宽选择的水泥配方是炉渣硅酸盐水泥,也就是后世最常用的波兰特水泥,这种水泥生产工艺简单,使用的原料为七成的炉渣,两成五的生石灰加半成的石膏,将所有生料磨成粉末,加入百分之三十的水制成料浆,然后送入水泥窑里加温煅烧,出来后就成了水泥了。

不过这种水泥不管生料还是熟料必须要成粉状,如果里面有未粉碎的颗粒,会大大减缓水泥的凝结强度,甚至还会造成混凝土开裂。

后世解决这个办法就是使用球磨机,这种机械原理很简单,就是一个装满铁球的铁罐子,放入要粉碎的材料后转动,用铁球的重力将材料砸碎。球磨机的原理很简单,但铁球实在不好弄,如果铁球不能成圆形,会大大减缓粉碎的速度,同时需要铁球很多,依着赵家现在的实力,还没有资金大规模采购生铁用来生产铁球。

所以现在那个水泥窑处于停工状态,等这边蒸汽机完成了,赵志宽才能倒出手来解决球磨机的问题。

赵福祥听父亲说完,问道:“爹,您需要多少生铁来生产球磨机?”

赵志宽合计了一下,说道:“光外壳就需要五百斤生铁,要知道这家伙可不能用木材来代替,还有内部的铁球,大概也需要一千斤生铁!”

赵福祥听吓了一跳,一千五百斤生铁啊,这可难办了!广东一年才生产二十多万斤生铁,那可是供应半个南中国的,现在自己就需要一千五百斤,看来过一段时间开发石碌铁矿也应该提上日程了。

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