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第162集:

清晨的钢铁工坊,雾气还未散去,就传来了“叮叮当当”的敲打声。三十个工匠围着一台巨大的蒸汽机模型忙碌,墨清弦蹲在模型旁边,手里拿着扳手,正在调整锅炉的阀门,额头上的汗顺着脸颊往下淌,在满是油污的脸上冲出两道白痕。

“再加把劲!把锅炉的压力再提高一点!”墨清弦的吼声在工坊里回荡。他面前的蒸汽机模型,比之前的大了三倍,锅炉是用厚铁皮打造的,飞轮直径有一丈,活塞连接着一根粗木杆,木杆另一端连接着一个小型的织布机——这是他们用来测试蒸汽机动力的装置,只要蒸汽机的动力足够,就能带动织布机运转。

鲁大成站在锅炉旁边,手里拿着温度计,眼睛紧紧盯着水银柱:“温度已经到两百度了,压力阀开始排气了!再加热,锅炉可能会炸!”

“不能停!”墨清弦坚定地说,“之前用普通煤炭,温度最高只能到一百八十度,动力不够,带不动织布机;现在有了优质煤矿,煤炭的火力强,温度能升得更高,咱们必须测试出锅炉的最大承受压力,才能知道蒸汽机的实际动力。”

陈逸风站在旁边,手里拿着一张图纸,上面画着改良后的蒸汽机设计图——锅炉的厚度增加了一倍,压力阀的数量增加到三个,活塞的密封性也做了改进,用的是墨家的密封胶和石棉混合制成的密封垫,比之前的密封性好很多。他看着工匠们忙碌的身影,心里既紧张又期待——优质煤矿的发现,为蒸汽机的研发提供了关键的燃料支持,要是这次能成功,北境的工业发展将进入新的阶段。

“温度两百一十度!压力阀全部打开!”鲁大成的声音带着一丝颤抖。锅炉的外壳已经开始发红,蒸汽从压力阀里“嗤嗤”地喷出来,声音越来越大,整个模型都在微微震动。

“再加一把火!”墨清弦大喊,工匠们赶紧往锅炉里加了一筐优质煤炭,火焰瞬间窜起,把锅炉烧得更红了。

突然,“轰隆”一声,蒸汽机模型的活塞猛地向下运动,带动木杆向上抬起,织布机的梭子开始缓慢地移动起来——虽然速度很慢,但确实动了!

“动了!动了!”工匠们兴奋地大喊起来,鲁大成也激动地扔掉温度计,跑到织布机旁边,看着梭子慢慢移动,眼里满是泪水。他们已经失败了无数次,之前用普通煤炭,蒸汽机的动力根本带不动任何设备,现在用了优质煤炭,终于成功了!

陈逸风也松了口气,走到模型旁边,仔细观察着活塞的运动:“速度还是太慢,而且密封垫好像在漏气,蒸汽从活塞旁边跑出来了。”

墨清弦也发现了问题,他关掉锅炉的阀门,让蒸汽慢慢冷却,然后拆下活塞的密封垫——密封垫已经被蒸汽熏得发黑,边缘有明显的磨损,而且有几个细小的缝隙,蒸汽就是从这些缝隙里跑出来的。

“密封还是不行。”墨清弦皱起眉头,“咱们用的密封胶和石棉混合垫,虽然比之前的好,但在高温高压下,还是容易磨损和漏气,导致蒸汽压力损失,动力不足。”

鲁大成也叹了口气:“要是密封问题解决不了,就算有优质煤炭,蒸汽机的效率也上不去,还是没法用来带动大型设备,比如织布机、水泵、锻锤。”

陈逸风拿起磨损的密封垫,仔细看了看——密封垫的材质不够耐高温,而且弹性不足,在活塞运动时容易变形,导致漏气。他想了想,对墨清弦和鲁大成说:“咱们可以尝试用新的密封材料,比如用铜片和石棉混合制作密封垫,铜片耐高温,石棉弹性好,两者结合,应该能提高密封性。另外,咱们可以在活塞的内壁加一层铜套,减少活塞和缸体的摩擦,延长密封垫的使用寿命。”

“铜片和石棉混合?”墨清弦眼睛一亮,“这个办法可行!铜片的熔点高,耐高温,石棉的密封性好,两者结合,应该能解决漏气的问题。而且加铜套能减少摩擦,确实能延长密封垫的寿命。”

鲁大成也点点头:“咱们的钢铁工坊能制作铜片,石棉在北境的山里也有,明天就能采集回来,正好可以试试。”

接下来的三天,工匠们都在忙着改良密封垫和活塞。墨清弦带着墨家传人,将铜片剪成和密封垫一样的形状,中间夹上石棉,用铆钉固定,制成了新的密封垫;鲁大成则带领工匠,在活塞的内壁加了一层薄铜套,打磨得光滑如镜,减少了活塞运动时的摩擦。

第四天清晨,改良后的蒸汽机模型再次进行测试。工匠们往锅炉里加了优质煤炭,点燃后,温度很快就升到了两百二十度,蒸汽压力比之前大了很多,却没有出现漏气的情况。

“活塞开始运动了!”鲁大成兴奋地大喊。只见活塞快速地上下运动,带动木杆,织布机的梭子也飞快地穿梭起来,速度比之前快了三倍,和人工织布的速度差不多!

“太好了!成功了!”墨清弦激动地抱住鲁大成,眼里满是泪水。他们终于解决了密封问题,研发出了能实际使用的蒸汽机模型!

陈逸风也很兴奋,他走到模型旁边,仔细观察着蒸汽机的运转——锅炉的压力稳定,没有漏气,活塞运动顺畅,织布机的运转也很稳定。虽然这个模型的动力还不够大,只能带动小型织布机,但这已经是一个巨大的突破,为后续的大型蒸汽机研发奠定了基础。

“咱们不能满足于此。”陈逸风很快冷静下来,“这个模型只是试验品,接下来,咱们要研发更大、更高效的蒸汽机,用来带动水泵、锻锤、织布机、甚至船用的螺旋桨。鲁师傅,你负责扩大钢铁工坊的规模,生产更多的厚铁皮和钢材,用来制作大型蒸汽机的锅炉和活塞;墨兄,你负责设计大型蒸汽机的图纸,重点解决锅炉的散热和活塞的润滑问题;另外,咱们还要建立专门的蒸汽机研发实验室,招募更多的技术人才,加快研发进度。”

“是!”鲁大成和墨清弦郑重地答应。他们知道,蒸汽机的成功研发,意味着北境的工业将进入“蒸汽时代”,之前依赖人力和水力的生产方式,将被蒸汽动力取代,生产效率会大大提高,北境的开发也会加速推进。

当天下午,陈逸风就下令建立“蒸汽动力研发实验室”,由墨清弦担任主任,鲁大成担任副主任,招募了五十个有经验的工匠和墨家传人,专门负责蒸汽机的研发和改良。实验室里配备了各种工具和设备,还有专门的测试平台,用来测试蒸汽机的动力、效率和可靠性。

接下来的十天,实验室里一片忙碌。工匠们按照设计图,开始制作大型蒸汽机的锅炉和活塞;墨家传人则忙着设计散热系统和润滑系统;陈逸风每天都会来实验室,和大家一起讨论改良方案,解决研发中遇到的问题。

可就在大型蒸汽机即将完工时,新的问题又出现了——锅炉的散热不好,长时间运转后,锅炉的温度会过高,容易出现危险;而且活塞的润滑不足,运动时会产生很大的摩擦,导致密封垫磨损过快,需要频繁更换。

“散热问题,咱们可以在锅炉的外面加一层水套,用水冷却锅炉,降低温度。”墨清弦提出了解决方案,“润滑问题,咱们可以用石油分馏出的重油作为润滑剂,重油的粘度高,润滑效果好,而且耐高温,适合蒸汽机使用。”

工匠们按照墨清弦的方案,在锅炉外面加了水套,用水泵循环供水,冷却效果很好;同时,用重油作为活塞的润滑剂,减少了摩擦,密封垫的磨损也大大降低。

半个月后,第一台大型蒸汽机终于制作完成。这台蒸汽机高五丈,宽三丈,锅炉用厚铁皮打造,外面加了水套,活塞用钢材制作,内壁加了铜套,密封垫用铜片和石棉混合制成,飞轮直径有两丈,看起来既坚固又壮观。

“开始测试!”陈逸风下令。工匠们往锅炉里加了优质煤炭,点燃后,温度很快就升到了两百五十度,蒸汽压力稳定,没有出现漏气和过热的情况。随着活塞的运动,飞轮慢慢转动起来,带动旁边的一台大型水泵,水泵“哗啦啦”地抽着水,流量比人工水泵大十倍!

“成功了!咱们成功了!”实验室里一片欢呼,工匠们互相拥抱,眼里满是激动的泪水。这台大型蒸汽机的成功,标志着北境的工业正式进入了“蒸汽时代”,能源革命的序幕,终于拉开了。

陈逸风站在蒸汽机旁边,感受着飞轮转动带来的震动,心里充满了感慨。从最初的简易模型,到现在的大型蒸汽机,他们经历了无数次失败,克服了燃料不足、密封不好、散热困难等一个又一个难题,终于取得了成功。这台蒸汽机,不仅是北境工业的里程碑,更是改变时代的关键发明,它将为北境的开发提供强大的动力,推动农业、工业、交通等各个领域的发展。

可他也知道,这只是开始。接下来,他们还要研发更多类型的蒸汽机,比如用于纺织的蒸汽机、用于造船的蒸汽机、用于运输的蒸汽机车,还要解决蒸汽机的效率、成本、可靠性等问题,让蒸汽动力真正普及到各个领域。一场更大的工业革命,正在北境悄然酝酿。