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第一百二十一章 研究蒸汽机

    烧了几分钟后,水管内的水还没有开,蒸汽管已经开始出蒸汽了。

    十几分钟后,水管内的水开了,蒸汽管出蒸汽量更大,随着水温越来越高,蒸汽量越来越大,都喷出两米外了。

    水管锅炉初步成功,让大匠匠头们继续完善,哪里不对修改哪里,要增加什么就增加。

    杨峥带另一帮大匠匠头开始研制蒸汽机。

    蒸汽机更加简单,只需要一个气缸和连杆、换气阀、飞轮就能搞出来。

    气缸直接用不锈钢铸造,上镗床镗出内缸,安装活塞。

    普通活塞只有一面受压力,这种蒸汽机活塞两面都受压力。

    蒸汽进入气缸,蒸汽压力推动活塞正面向右滑动,活塞杆带着连杆跟随滑动,连杆带动飞轮转动,增加扭矩。

    连杆上的凸起碰到打开换气阀的一个开关,换气阀滑动,让蒸汽从另一个阀门通到活塞背面。

    蒸汽压力推动活塞背面,活塞向左滑动,连杆上的凸起碰到打开换气阀的左边开关,换气阀滑动到左边,让蒸汽从刚开始的阀门通过,进入气缸里。

    换气阀左右滑动间,控制着蒸汽进入气缸的左边或右边,从活塞正面或背面推动活塞运动,以此做功。

    连接在活塞上的连杆在带动飞轮转动的同时,上面的凸起控制换气阀滑动开关。

    形成闭环往复运动,活塞左一下右一下左一下右一下重复运动,带动飞轮持续转动。

    给飞轮上装齿轮传动或传动带传动,与需要动力的机器连接,蒸汽机就能有效使用了。

    画好设计图,该加的底座啥的加上,然后加工出来。

    凭启新村工业园区的加工能力,制造蒸汽机没有一点难度,材料、加工、密封、人才都不缺。

    三天后蒸汽机加工好,空机试起来很顺畅,锅炉的蒸汽管道接过来,回收管道接好,鼓风机的传动轴接到飞轮齿轮上,打开阀门让蒸汽进入蒸汽机。

    “嗵…………嗵………嗵……嗵…嗵嗵嗵嗵嗵嗵嗵……”

    锅炉水已经烧开,蒸汽量很大,瞬间把活塞冲击着运行起来。

    飞轮跟着转动,连杆已经成虚影了,从动起来到加速起来声音连成一串,只用时几秒钟。

    半分钟后飞轮转速越来越快,杨峥手按在飞轮上刹车都刹不住。

    感觉蒸汽量太大,活塞运行的太快了,再加速的话可能会爆缸,杨峥赶紧收小一点蒸汽阀门。

    蒸汽量少了一些,蒸汽机运转的速度降低一些,声音才听起来没有那么吓人了。

    气缸还是太小,也没想到这么小的锅炉,出蒸汽量竟然这么大,蒸汽流速还这么快,带动这个小蒸汽机绰绰有余。

    减少一些添煤量,让蒸汽机运转一些时间,杨峥和大匠匠头们记录观察。

    水管里的水不知道有多少,不知道消耗速度和循环补充速度。

    得重新设计个透明的水位表,以方便观察,不然要是水少了的话,水管可能会被烧坏。

    如果循环过来的补充水量不够,要么加大自然吸取的水量,要么设计个机械泵给它加快泵水。

    仅有压力表还不够,得一直有人看着压力表,手动泄压,容错率太低。

    要是操作锅炉的人没有注意到压力表,蒸汽压力又太高,很容易爆缸出事故。

    得设计一个自动报警并泄压的阀门,蒸汽压力过大时报警,自动泄压。

    减少蒸汽管道里的压力,提高容错率,提高安全性,以免爆缸。

    得增加一个煤仓,煤仓底下需要自动添煤的输送带和投喂器,不然还得安排锅炉工24小时添煤。

    水管锅炉和蒸汽机边运转,杨峥边和大匠匠头们讨论,验证小模型运行的参数,完善设计,设计大一点的水管锅炉和蒸汽机。

    运行几天后,大一点的水管锅炉和蒸汽机设计完善,拆分成无数零件的图纸,安排各工厂插队生产。

    各零件陆续生产出来,少年们噗噗烧电焊,把拖把棍粗的水管焊接到碗口粗的水包上,或直径半米多的汽包上,一点点组装起来。

    这可是高压高温密封管道焊接,属于电焊中焊接要求最高的那种,非常考验电焊工的技术。

    要是焊缝有夹渣,肯定会漏气,现在不漏以后也会漏。

    要是焊缝有裂纹,以后也会漏气。

    少年们的电焊技术一般般,为了更好焊接,所有管道厚度都有5毫米以上,不容易烧穿,融池更容易形成,容错率高。

    杨峥一边指导少年们焊接,一边敲渣检查有没有夹渣,用肥皂水检测内部有没有裂纹。

    少年们第一次焊接要求这么高的管道,很紧张,心理压力很大,导致干活畏手畏脚的,还有点呆头呆脑,杨峥还得安慰鼓励他们。

    像极了自己刚实习工作那会儿,同样畏手畏脚,呆头呆脑,傻傻愣愣的,干活总是出错,被老师傅骂和嫌弃,自尊心受打击。

    蒸汽机气缸加大到24厘米内径,这回不相信蒸汽量还会过多。

    制造蒸汽机的时候,启新村北边工业园区边缘也在建木材干燥场。

    少年们用细槽钢焊接出木材烘干箱的骨架,把薄不锈钢板焊接上去,保证密封不漏气。

    木材烘干箱共有10个,宽3米,高2.5米,长15米,能装下一些不算太大太长的造船木材,以后研究着用蒸汽烘干木材。

    蒸汽得由锅炉产生,木材烘干箱需要的蒸汽量不多,锅炉做的小了没啥意义,做的大了又用不到那么多蒸汽。

    所以研究个不大不小的水管锅炉,主要蒸汽量用来发电,次要蒸汽量用来烘干木材,一机两用,省事又划算。

    还能先积累些蒸汽机技术,以后好研究正经的火力燃煤蒸汽轮机发电机。

    至于给船上装蒸汽机或蒸汽轮机?

    杨峥考虑过,因为实用性不高给放弃了,准备装柴油机动力。

    一艘排水量1000吨的船,航速想达到18节,需要大概1000马力左右,船越大需要的马力越少。

    不算蒸汽机或蒸汽轮机的重量、体积、可靠性等因素,只算耗煤量。

    以一般技术成熟,很省煤的蒸汽机或蒸汽轮机,每马力每小时耗煤1.5千克左右计算。

    1000马力每小时耗煤1.5吨,每天航行16小时,耗煤24吨,航行10天,耗煤240吨。

    排水量1000吨的船,不算武装,标准载货量只有640吨左右,2.6分之一载货量用来装煤?只能载货400吨?

    实用性太低了,坚决不用。

    如果使用柴油发动机动力,以油耗每马力每小时0.23千克计算,1000马力每小时油耗230千克,每天16小时油耗3.68吨,航行10天油耗36.8吨。

    排水量1000吨的船,标准载货量640吨左右,被油耗占去的36.8吨载重量几乎没什么影响,多实用?

    船上空间有限,载重量有限,6.5倍重量的燃料差距,谁用谁知道。

    更何况柴油发动机只需要发动机和变速箱、燃料、小烟筒,占据的空间和吨位不多。

    蒸汽机或蒸汽轮机不仅有发动机,还有变速箱、锅炉、燃料、大烟筒,占据的空间大,吨位多,更加不实用不划算。

    蒸汽发动机嘛,最好还是放在陆地上,烧煤发电更合适。

    等正式的水管锅炉和蒸汽机造好,煤炭烧起来一试,又发现锅炉以七成半的正常产蒸汽量,供应蒸汽机的蒸汽量又稍有不足,很明显还要再多一成左右的蒸汽量。

    每台机器都有它的最高运转效率和承受能力,设计百分百的最高运转效率和承受能力,平常使用时最高只允许用到百分之八十以下,不能总是百分百使用。

    设计是一回事,制造又是一回事,使用更是另一回事。

    比如发动机,设计马力100,平常最高只允许使用到80马力,留出20马力的富余,紧急或必要时才能短暂的全功率运行,这样对发动机的伤害不大。

    要是平常全功率运行,机器无时无刻承受着最大的考验,很容易出问题,出的问题还都是大问题。

    所以必须留余量,以保证机器质量不砸招牌。

    比如按百分百的最高运转效率和承受能力设计,因加工技术或节省成本等原因限制,只制造出百分之90的最高运转效率和承受能力的机器,平常只能使用百分之70的最高运转效率和承受能力。

    有些良心厂商或生产高级产品的厂商,按百分之120设计机器,精心加工出百分之110的实际机器,贴上最高百分百,平常百分之80的使用要求。

    这样的机器客户能使用很久,也不容易出问题。

    也有的厂商心黑,按百分之80设计,按百分之70制造,贴上最高百分之80,平常百分之70的使用要求。

    这样的机器谁用谁知道,总是出问题,用不了多久就会彻底报废。

    不止机器,床、衣柜、烧水壶、电灯开关等等相当多的东西都是这个道理。

    又比如不锈钢盆,质量一般的每个卖10块钱,使用一年出现沙眼,漏水,废了。

    质量较好的每个卖15块,使用三年出问题,不能再用。