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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184o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。
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