第五百八十一章 蒸汽机
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,那就需要用到控制阀以及低熔点金属栓,这需要时间来慢慢摸索和积累。
另外,还有一个比较棘手的问题,就是耗炭量太大,虽然宋朝已经广泛使用煤炭,在陆地上用蒸汽机没有问题,可以随时补充煤炭,但如果在漫长海上航行,煤炭问题怎么解决。
工匠们也没有办法,只能考虑携带一艘石炭补给船,或者在沿途港口补给。
蒸汽机试验成功的消息,率先在《信报》上头版头条登载,这个消息对普通百姓感受不大,但对所有努力提高纺线效率的大工坊而言,却无疑是一个巨大的轰动。
用它带动的大纺机,日产绵线三百斤,是水力大纺机的两倍。
但蒸汽机的意义并不是大大提高绵线产量,本身水力大纺机就已经用水力替代了人力,只是它受到的限制比较大,必须在河边或者山脚下使用,但蒸汽机就可以在任何地方使用。
不过蒸汽机用在纺织业,至少在目前而言还不太现实,一个生铁产量还不大,生铁更多是用在军事上,另外它的使用成本也很高,宋朝的石炭也比较贵,尽管效力比水力大纺机高一点,但整体成本却高了很多,反而会提高绵布价格,所以《信报》刊登出蒸汽机发明出来后,很快就销声匿迹了。
这至少需要十年、二十年的时间来发展推广。
蒸汽机的主要作用还是在于远洋航行,把几百人力解放出来,另外马力强劲,船只速度更快。
朱元丰利用一艘三千石的大船,将蒸汽机运去了京口朱氏造船工场,工匠们开始在陈留大规模制造更多的蒸汽机。
范宁一行是在九月中旬返回泉州,在泉州家里休息了十天后,范宁便带着明仁和明礼进京买岛,此时,范宁还不知道蒸汽机已经制造出来的消息,朱元丰正在京口打造大宋的第一艘蒸汽船。
范氏兄弟在钱塘江转换成内河小船,沿着运河北上,先去木堵家乡给父亲扫墓,然后再北上京城。
这天清晨,他们乘坐的客船驶入了吴江县境内,范宁站在船头望着两岸的风景,风景和当年没有什么区别,还是那些桥,还是那些房子,可自己已经二十九岁了,他颇有一种物是人非的感慨。
“阿宁,是不是决定购岛有点后悔了?”明仁在他身边笑眯眯问道。
他们在北岛考察了一个月,雄伟的大自然,荒唐的原野,广袤的土地,遥远的距离,都让他们深感建设这座大岛的艰难。
范宁摇了摇头,“开拓海外是我多少年来梦想,这绝不是我个人的喜好,而是我想为我们的后世子孙做点什么,我们明明有能力占领这些广袤的大陆,却自命清高不去理睬,不屑一顾,最后几百年后,却被西方人不远万里跑来占领,那时,我们的子孙会怪我们。”
明仁点点头,“或许你考虑得比我们远,可无论如何,我们都会支持你,等我们买下岛,我们就开始招募自愿者,去北岛开拓新的家园。”
范宁用力揽一下明仁的肩膀,笑道:“还是自己兄弟靠得住!”
“那是,打虎还得靠亲兄弟嘛!”
就在这时,范宁的目光忽然被一艘五百石小货船吸引住了,那艘船很怪异,居然不是摇橹,而是两名男子站在船尾蹬踩踏板。
这种车船内河也有不少,但问题是,范宁却没有看见明轮。
“明仁,你看那艘船,是不是很怪异?”范宁指着那艘船道。
明仁看了片刻道:“是有点怪,没看见明轮。”
“过去看看!”
他们立刻让船夫叫住了前面的货船,两艘船靠拢,范宁和明仁便跳上对面船只。
明仁抱拳笑道:“你们这艘船很让人惊讶,我们想过来看看,打扰了!”
船主有点不太高兴,不过还是让他们看船尾查看。
“这是今年才买的新船,京口朱氏造船场的新式船,不需要摇橹,一个人掌舵,两个人踏板,比从前的橹船节省了五个人。”
明仁奇怪地问道:“既然是踏板,但我没看见转轮在哪里?”
“也是转轮,但好像是横着放的。”
范宁趴在船尾向下探身看了半天,他爬起身道:“我明白了,不是明轮,是用螺旋桨。”
明仁也趴下去看了看,一脸奇怪道:“怎么会用这种方式推进,还这么小。”
范宁又问船主道:“这个螺旋桨有什么好处,还有什么缺点?”
船主摇摇头道:“优点是节省船夫,速度也稍微快一点,但缺点就太多了,容易损坏,河里有个什么东西,撞着桨片就碎了,而且密封也不好,容易进水,更要命是隔三差五就被水草缠住,我真的后悔买它。”
明仁低声对范宁道:“不知是哪个蠢货发明了这种东西。”
范宁狠狠瞪了他一眼,“回船!”
他一纵身跳上了船,明仁有些回过味来,难道这个东西也是阿宁发明的?
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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,那就需要用到控制阀以及低熔点金属栓,这需要时间来慢慢摸索和积累。
另外,还有一个比较棘手的问题,就是耗炭量太大,虽然宋朝已经广泛使用煤炭,在陆地上用蒸汽机没有问题,可以随时补充煤炭,但如果在漫长海上航行,煤炭问题怎么解决。
工匠们也没有办法,只能考虑携带一艘石炭补给船,或者在沿途港口补给。
蒸汽机试验成功的消息,率先在《信报》上头版头条登载,这个消息对普通百姓感受不大,但对所有努力提高纺线效率的大工坊而言,却无疑是一个巨大的轰动。
用它带动的大纺机,日产绵线三百斤,是水力大纺机的两倍。
但蒸汽机的意义并不是大大提高绵线产量,本身水力大纺机就已经用水力替代了人力,只是它受到的限制比较大,必须在河边或者山脚下使用,但蒸汽机就可以在任何地方使用。
不过蒸汽机用在纺织业,至少在目前而言还不太现实,一个生铁产量还不大,生铁更多是用在军事上,另外它的使用成本也很高,宋朝的石炭也比较贵,尽管效力比水力大纺机高一点,但整体成本却高了很多,反而会提高绵布价格,所以《信报》刊登出蒸汽机发明出来后,很快就销声匿迹了。
这至少需要十年、二十年的时间来发展推广。
蒸汽机的主要作用还是在于远洋航行,把几百人力解放出来,另外马力强劲,船只速度更快。
朱元丰利用一艘三千石的大船,将蒸汽机运去了京口朱氏造船工场,工匠们开始在陈留大规模制造更多的蒸汽机。
范宁一行是在九月中旬返回泉州,在泉州家里休息了十天后,范宁便带着明仁和明礼进京买岛,此时,范宁还不知道蒸汽机已经制造出来的消息,朱元丰正在京口打造大宋的第一艘蒸汽船。
范氏兄弟在钱塘江转换成内河小船,沿着运河北上,先去木堵家乡给父亲扫墓,然后再北上京城。
这天清晨,他们乘坐的客船驶入了吴江县境内,范宁站在船头望着两岸的风景,风景和当年没有什么区别,还是那些桥,还是那些房子,可自己已经二十九岁了,他颇有一种物是人非的感慨。
“阿宁,是不是决定购岛有点后悔了?”明仁在他身边笑眯眯问道。
他们在北岛考察了一个月,雄伟的大自然,荒唐的原野,广袤的土地,遥远的距离,都让他们深感建设这座大岛的艰难。
范宁摇了摇头,“开拓海外是我多少年来梦想,这绝不是我个人的喜好,而是我想为我们的后世子孙做点什么,我们明明有能力占领这些广袤的大陆,却自命清高不去理睬,不屑一顾,最后几百年后,却被西方人不远万里跑来占领,那时,我们的子孙会怪我们。”
明仁点点头,“或许你考虑得比我们远,可无论如何,我们都会支持你,等我们买下岛,我们就开始招募自愿者,去北岛开拓新的家园。”
范宁用力揽一下明仁的肩膀,笑道:“还是自己兄弟靠得住!”
“那是,打虎还得靠亲兄弟嘛!”
就在这时,范宁的目光忽然被一艘五百石小货船吸引住了,那艘船很怪异,居然不是摇橹,而是两名男子站在船尾蹬踩踏板。
这种车船内河也有不少,但问题是,范宁却没有看见明轮。
“明仁,你看那艘船,是不是很怪异?”范宁指着那艘船道。
明仁看了片刻道:“是有点怪,没看见明轮。”
“过去看看!”
他们立刻让船夫叫住了前面的货船,两艘船靠拢,范宁和明仁便跳上对面船只。
明仁抱拳笑道:“你们这艘船很让人惊讶,我们想过来看看,打扰了!”
船主有点不太高兴,不过还是让他们看船尾查看。
“这是今年才买的新船,京口朱氏造船场的新式船,不需要摇橹,一个人掌舵,两个人踏板,比从前的橹船节省了五个人。”
明仁奇怪地问道:“既然是踏板,但我没看见转轮在哪里?”
“也是转轮,但好像是横着放的。”
范宁趴在船尾向下探身看了半天,他爬起身道:“我明白了,不是明轮,是用螺旋桨。”
明仁也趴下去看了看,一脸奇怪道:“怎么会用这种方式推进,还这么小。”
范宁又问船主道:“这个螺旋桨有什么好处,还有什么缺点?”
船主摇摇头道:“优点是节省船夫,速度也稍微快一点,但缺点就太多了,容易损坏,河里有个什么东西,撞着桨片就碎了,而且密封也不好,容易进水,更要命是隔三差五就被水草缠住,我真的后悔买它。”
明仁低声对范宁道:“不知是哪个蠢货发明了这种东西。”
范宁狠狠瞪了他一眼,“回船!”
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