第536章 首台蒸汽机,可提水五丈(2 / 4)

做完功的蒸汽通过管道被引入这个冷凝器,遇冷凝结成水,从而在汽缸内形成真空。

但问题随之而来:如何将冷凝后的水排走?如何防止冷凝器中的水倒灌入汽缸?

如何确保蒸汽能顺利进入冷凝器而不是从其他地方泄漏?

他们设计了简单的阀门和排水口,但系统变得复杂,泄漏点更多,且冷凝效果不稳定,经常是真空没形成多少,泄漏的蒸汽和倒灌的冷水却把机器搞得一团糟。

最终,在“初号机”改进的初期,他们不得不暂时搁置了独立的冷凝器设计,采用了一种折中方案:在汽缸外部加装水冷夹套,让冷水循环流过汽缸壁,间接冷却废气。

这比直接排入空气效率稍高,但远不如独立冷凝器。

他们知道这是权宜之计,效率的飞跃,必须等待更好的冷凝方案和更精密的阀门控制。

材料、工艺、设计、理论……无数难题环环相扣。

每一次改进,都可能引发新的问题。

锅炉压力提高了,阀门可能承受不住;活塞密封好了,传动机构又可能断裂;机器运行稍稳了些,但效率和输出功率依然低得可怜。

墨衡的头发更白了,沈知章的眼袋更深了,欧冶胜手上添了无数烫伤和老茧。

小院里依旧不断响起试验失败的闷响、蒸汽泄漏的嘶鸣、以及匠人们沮丧的叹息。但没有人再怀疑这项工作的意义。

那台“初号机”虽然大部分时间趴着维修,但每次修好后,总能颤颤巍巍地再动起来,提起一点点水。

这微小的进步,就是支撑他们继续下去的全部动力。

赵构每月至少来“热力所”一次,不干涉具体技术细节,只听取汇报,查看进展,解决他们遇到的资源困难,并适时提出一些方向性的建议,比如“是否可尝试用黄铜制作更精密的阀门部件?”

“飞轮沉重,转动惯量大,有助于活塞越过死点,此理甚妙,当保持并优化。”

“冷凝之事,急不得,可先求能稳定运转,再图效率。”

时间在无数次的失败、调试、再失败、再调试中悄然流逝。

转眼又是近两年过去,已是绍兴五十一年初秋。

这两年,外界风云激荡。

宋蒙边境,随着宋军火铳装备率的持续提高和战术日益成熟,小型冲突中宋军胜率稳步提升,蒙军愈发谨慎,大规模战事未起,但紧张气氛日浓。

朝堂上,北伐的呼声日益高涨,各项战备工作紧锣密鼓。

岳飞的背嵬军已部分换装火铳,演练新战术;韩世忠的水师舰船上,固定式船铳日渐增多;川陕吴玠部依托山城体系,将火铳的防御效能发挥到极致。

整个南宋,如同一张逐渐拉满的强弓,目标直指北方。

而在格物院深处,“热力所”的小院里,与外界火热朝天的战备相比,这里的气氛是另一种专注到近乎偏执的沉静。

所有的目光,所有的精力,都聚焦在场地中央那台焕然一新的机器上。

它依旧粗糙,布满了补丁和手工打磨的痕迹,但与两年前的“初号机”相比,已有了脱胎换骨的变化。

锅炉更大,更敦实,采用了加厚的熟铁板,关键接缝经过反复锻打敛缝,并尝试了内部涂刷耐热泥浆。

上面安装了一个更可靠些的、带有简易安全阀的黄铜气压计。

汽缸由一整块厚壁铜锭掏空,内壁经过更精心的刮磨,虽然离真正的圆柱体还差得远,但已光滑许多。

活塞换成了铸铁的,上面开有两道凹槽,嵌入耐热艌料做成的密封环,虽然仍需定期更换,但密封效果和耐久性大增。

阀门系统采用了沈知章设计的改进型“蘑菇头提阀”,由一套精巧的凸轮和杠杆机构控制开合,虽然结构复杂,容易出故障,但在精心调试和维护下,基本能做到按时启闭,漏气大为减少。

最引人注目的是传动系统。

笨重但坚固的熟铁连杆,连接着经过千辛万苦手工打磨出的熟铁曲轴,曲轴带动一个直径近一丈的巨型铸铁飞轮。

飞轮沉重无比,需要四个壮汉才能勉强推动,但它转动起来的惯性也大得惊人。

所有转动部位,都配有硬木轴瓦和不断滴注的油盒润滑。

在飞轮轴的输出端,连接的不再是那个简陋的提水小链斗,而是一套正经的、用于矿井排水的往复式水筒。

这是欧冶胜根据南方盐井、矿坑使用的提水工具改进而来,通过飞轮轴带动一个摇杆,再驱动一根长长的木制拉杆,拉动井下的皮阀水筒,将水提上来。

这套提水装置本身效率也不高,但比当初的小链斗可靠得多,也更能客观地测试机器