明末一家人 第七十六章 汽輪機

    測試廣告1今天這個蒸汽機已經讓趙福祥開了眼界，磚頭當蒸汽室，汽車剎車活塞當高壓冷鉚機，現在聽到高壓管道要用木頭來製作，趙福祥驚道：「爸，木頭行嗎？」

    行嗎？想想也知道不行！

    趙志寬嘆了口氣說道：「不行怎麼辦？高壓管道最好用鑄鐵製造，但現在你有鑄鐵師傅嗎？你會翻砂建模嗎？你有熔煉生鐵的熔爐嗎？這些都沒有還是用木頭替代吧！」

    後世熱電廠的高壓蒸汽通道可不簡單，除了要有一定的強度外，還要具有一定的延伸性，高壓蒸汽的溫度可以達到四百度，使用普通材料在高溫高壓的情況下很容易漏氣，所以熱電廠的高壓蒸汽管道都是使用高強度合金鋼，在加高分子波紋膨脹節製成。詞字閣 www.cizige.com

    趙志寬手中這些東西一樣沒有，不過好在他搞的蒸汽機不用太高的壓力，所以管道也用不到那些材料。趙志寬經過挑選，既能有一定的抗壓性，還要有一定的延伸性，這種材料只能是木頭了。其實木頭在合成材料出現前，是最好的建築材料，使用木頭製成的房屋只要保養得法，可是使用數百年，反而鋼筋水泥的房屋幾十年就不行了。

    海南島上沒有大型的樹木，不過島上椰子樹倒有不少，前段時間趙志寬大搞土木工程建設，伐倒了上千棵椰子樹，除了一部分變成了木炭外，大部分都變成木料準備蓋房子。

    椰子木紋理直，結構粗而均勻，強度高，干縮小，十分適合當木料，只是椰子木太堅硬，十分費鋸子，所以在海南除了一些靠海邊的貧民，是無人拿椰子木做家具的。

    趙志寬找來木匠，將一整根椰子木破開，掏空樹心，周圍留五厘米厚當管壁，然後在用中國人特有的榫接固定到一起，這樣一節椰子木空心管道就做好了。

    為了防止縫隙漏氣，趙志寬用漁民使用補船的技術，用亞麻混上桐油，在加白灰填補縫隙，然後在接縫處用鐵釘固定，確保通過高壓蒸汽時管道不爆裂。

    木頭管道完成後，趙志寬特意注滿水試驗了一下，觀察了兩天後發現倒是不漏水，就是不知道實際使用時怎麼樣。

    趙福祥來的時候，管道假設已經接近了尾聲，在鄰近蒸汽室的管道被做成了長方形，這樣可以讓蒸汽經過時的速度提高，也可以讓更多的蒸汽同時吹動葉輪。

    趙志寬這一個月來教出來十幾個徒弟，但這些徒弟僅限於做工，跟他們說什麼壓力溫度根本不同，所以今天趙福祥來了讓老頭子話匣子打開，滔滔不絕的講了起來。

    趙福祥原本想要去海口港與李正道見面了，但看到自己老子今天心情這麼好，也只好裝出一副受教的模樣乖乖聽老頭子講話。

    趙志寬介紹完木頭管道的好處後，又說道：「小子，你想不想看葉輪？」

    趙福祥為了讓老頭子高興，趕緊裝出一副感興趣的模樣，說道：「好啊！」

    趙志寬將趙福祥領到一邊，一個長五米，足有一人高的葉輪正放在這裡。這個葉輪與管道差不多，除了中間的鐵軸是鐵製外，其他都是木頭的。

    葉輪是衝動式汽輪機最重要的組成部分，高壓蒸汽吹在葉輪上，帶動鐵軸轉動，從而將熱能變成機械能。因為汽輪機的機械部件少，鍋爐可以達到更高的氣壓，所以後世汽輪機的熱效率最高，一些熱電廠的汽輪機可以達到百分之七十的熱效率，遠比內燃機來的高。

    至於趙志寬搞的這套原始汽輪機就不行了，趙志寬通過公式計算，自己搞的這東西熱效率只能達到百分之三十多，這還是在完美工況下，也就是高壓蒸汽吹到最後一處葉片正好變成常溫。因為沒有蒸汽在加溫管件，所以這種完美工況下基本上不可能達到，趙志寬估計這套汽輪機能達到百分之二十的熱效率。

    百分之二十雖然看著不起眼，但在同時期的歐洲，經過瓦特改良的蒸汽機也只能達到百分之三的熱效率，到了1840年，歐洲最好的蒸汽機才能達到百分之八的熱效率，二戰時期的汽車，內燃機的熱效率也只有百分之三十，所以在這套簡陋的汽輪機在明代已經屬於神器了。

    趙福祥上前裝模作樣的看了看葉輪，這套葉輪分為兩組六扇，每一組有兩片隨輪軸轉動的動輪，還有一組固定在外殼上的定輪，定輪的作用是讓流過的熱蒸汽加速衝擊後面的動輪。所有輪片都是木頭製成，輪片根部用榫接固定在鐵製軸承上。

    趙福祥低頭看了看軸承，裡面填滿了豬油，就是不知道溫度上來後這些豬油能不能都化了，那樣就起不到潤滑的作用了。趙福祥不知道這可不是普通的豬油，而是加了石蠟的特殊豬油。

    中國早在周代就有了潤滑油，不過那時候使用的石漆，也就是天然的瀝青當做車輪潤滑油。古代中國的石油產地大部分都在西北，海南這裡根本沒有石漆，所以沿海百姓用這種石蠟添加一定的豬油，來給船帆的繩索潤滑減少阻力，雖然沒有石漆持久，但也差不了多少。

    這種天然潤滑油當然不如後世潤滑油好用，在溫度達到一百四十度左右，這種潤滑油就變成了液態，不能很好的潤滑，不過這時候也沒辦法替代。趙志寬原本想要將汽車發動機拆了，然後用機油來當潤滑油，可是趙志寬想到以後發動機萬一有什麼用，在加上機油是液態，也不能很好潤滑軸承，所以趙志寬才打消這個主意。

    既然材料問題無法解決，那就只能用笨功夫了，趙志寬製作了大批這種天然潤滑油，同時派專人每隔一短時間就來上一次潤滑油，保證軸承里的潤滑油不會因為溫度高變成液體失去潤滑的作用，估計這樣就差不多了。

    趙福祥看到每個葉片規格差不多，很有些後世機加工的模樣，趙福祥可見識過明代的工業技術，同一個鐵匠出來的東西互相都不通用，沒辦法，沒有統一的度量衡，工匠在製作時大部分都是看自己心情，做出來的東西也大小不一，很難有統一的規格。

    但這些葉片可不相同，角度與大小都差不多，趙福祥問道：「爸，您的這些寶貝徒弟手藝不錯啊，您看這些葉片都一樣！」

    提到這點可是趙志寬的得意之處，他笑道：「早在兩千年前秦始皇就統一了度量衡，可是到了現在，這些工匠還不知道度量衡的重要作用！我把你媽做衣服皮尺拿來了，用皮尺做標尺，給這幫徒弟每人做了一把木尺，精度可以達到毫米，在現在足夠用了！」

    趙福祥知道明代一尺比後世一尺短一些，所以趙福祥笑道：「爸，您沒把你發明的這種尺命名為趙尺？」

    趙志寬笑罵道：「你這小子真是異想天開，老子天天發明的東西多了，難道都叫趙什麼嗎？都看完了，你該幹嘛幹嘛去吧！」

    老頭子趕自己走，趙福祥卻有些不想走了，他看到蒸汽機準備的差不多了，問道：「爸，這東西什麼時候能用？」

    趙志寬看了看進度，說道：「今晚上就能做完管道，明天上午開始試機，如果一些順利的話，後天就能投入生產了！」

    趙志寬說完指了指不遠處的制磚機說道：「制磚機都準備好了，就差動力了！只要蒸汽機沒問題，制磚機每天就能產出兩萬塊紅磚，到時候咱們的建築材料在短時期內不會出現短缺了！」

    提起磚廠趙福祥想起了水泥廠，就是那個由老磚窯改進的水泥窯，趙福祥問道：「爸，您弄得那個水泥窯怎麼樣了？」

    配方都沒問題，就差原料了，咱們沒有球磨機，單靠工人用石磨出原料，不知道什麼時候才能湊夠一窯水泥的原料。

    因為溫度不行，趙志寬選擇的水泥配方是爐渣矽酸鹽水泥，也就是後世最常用的波蘭特水泥，這種水泥生產工藝簡單，使用的原料為七成的爐渣，兩成五的生石灰加半成的石膏，將所有生料磨成粉末，加入百分之三十的水製成料漿，然後送入水泥窯里加溫煅燒，出來後就成了水泥了。

    不過這種水泥不管生料還是熟料必須要成粉狀，如果裡面有未粉碎的顆粒，會大大減緩水泥的凝結強度，甚至還會造成混凝土開裂。

    後世解決這個辦法就是使用球磨機，這種機械原理很簡單，就是一個裝滿鐵球的鐵罐子，放入要粉碎的材料後轉動，用鐵球的重力將材料砸碎。球磨機的原理很簡單，但鐵球實在不好弄，如果鐵球不能成圓形，會大大減緩粉碎的速度，同時需要鐵球很多，依著趙家現在的實力，還沒有資金大規模採購生鐵用來生產鐵球。

    所以現在那個水泥窯處於停工狀態，等這邊蒸汽機完成了，趙志寬才能倒出手來解決球磨機的問題。

    趙福祥聽父親說完，問道：「爹，您需要多少生鐵來生產球磨機？」

    趙志寬合計了一下，說道：「光外殼就需要五百斤生鐵，要知道這傢伙可不能用木材來代替，還有內部的鐵球，大概也需要一千斤生鐵！」

    趙福祥聽嚇了一跳，一千五百斤生鐵啊，這可難辦了！廣東一年才生產二十多萬斤生鐵，那可是供應半個南中國的，現在自己就需要一千五百斤，看來過一段時間開發石碌鐵礦也應該提上日程了。測試廣告2