第1章 常压蒸汽机 (2/2)
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,阁下,我曾经在澳门卜加劳炮厂工作五年。”
守序点点头。卜加劳炮厂是亚洲最大,设施最完善的兵工厂。明朝最好的火炮全部产自卜加劳炮厂。
“这位澳门来的先生,”守序问道,“我国拥有很多矿场,你应该知道这些矿场目前最大的制约是什么?”
“人力和排水,阁下。”
“康塞洛斯院长,你们统计的排水成本对比是多少。”守序看着模型,点了院长的名。
“阁下,”康赛洛斯对基础数据如数家珍,“在我们的锡矿山,一匹高大的印度卡提阿瓦马一天的工作量等于5-6个人,一匹骡子的力气等于3-4个人。喂养一匹马一天的花费是一个奴隶一天花费的2-3倍,因此,我们可以把马力的成本估算为人力的一半。”
“很好,院长先生。”守序道,“你们要考虑到,人和马放在别的岗位,能比仅仅是排水创造更多的利润。我告诉大家一个数据,100磅煤用在这台机器上,可以获得相当于10个人一天的工作量。”
这是一个惊人的数据。克劳迪奥迅速在心中算了一遍,这意味着采用机器能减少一半的排水成本,仅这个理由,机器就值得全力投入研发。
到这里就足够了,守序没有耐心和精力进一步解释。他扫过所有人的眼睛,缓缓道,“决策是我的事,你们只要照着去做。”
……
守序走出研究院,不远处有三座缓缓转动的水车。卫兵打开马车车门,守序脚踩踏板坐进藤制的躺椅,车门关上后,可以清晰地看见逆戟鲸的纹章。
新研究院位于首都郊外30多公里,离军人公墓不远。背靠有一些丘陵,研究院在这里修筑了一座小型水坝,用于驱动几台水车。
拉上窗帘,守序靠在椅背上闭目养神。
这个时代的机械原动力是水力和风力,就17世纪来说,使用动力的障碍是成本。人力可能比水力、风力机械成本更低,相对于所获取的动力来说,机械的投入成本是巨大的,而且这时代的机械很不可靠,维修费用高昂。因此人们更愿意选择人力或者畜力,而不是动力机械。
风力与水力相比更不可靠。而利用水力,首先意味着工场必须建在河流附近,高落差的山谷显然建设成本高昂,且面临如山洪等水利灾害的严重威胁。如建在河道平缓的地区,水流的驱动力又是一大问题。
不管建在哪里,水力总是不稳定的动力,雨季与旱季水流的差别甚大。没有稳定的动力则意味着产品不可度量,也就无法提高全社会整体加工精度。靠中世纪式的手工业,工场将永远是工场,无法进化成工厂。没有工厂,就不可能诞生瓦特蒸汽机。
欧洲现有的水力机械,功率一般是2马力。最大的水车可以驱动10马力,但这很难实现,即便是100年后的技术水平,欧洲的水车也仅仅维持在了平均5马力的基础上。要达到这个动力输出,水车必须经常维护,否则功率下降会很快。
在可以预见的近期未来中,守序无法造出行星齿轮组和瓦特连杆,冶金水平不支持。
常压蒸汽机属于单作用蒸汽机,活塞与杠杆拱形头之间的连接排除了上冲程的推力。如果要将活塞往复运动变成旋转运动,只能从古老的机械上获得启发,采用曲轴和偏心轮。这就要求活塞与杠杆硬连接,上冲程时,杠杆施加在曲轴销的向下压力要足够。这套机械实现的难度并不低。
那么在近期,只能采用工业革命前期必经之路,采用常压蒸汽机和水车的组合机械。在瓦特连杆出现之前,蒸汽机是大型水车的必备附件。数台十数台常压蒸汽机组成动力组将水泵至高架水池中,再由水车来完成旋转运动。
蒸汽机加水车,让人类第一次获得了持续而可控的稳定动力,这是工厂的基础。哪怕稳定输出只有5-10马力,守序就可以尝试机械式鼓风箱。有了机械式鼓风箱,炉子的通风口就能缩小,从而在炉体接上更多的通风口。稳定鼓风是炼钢的前提,那是将炉温提高至1600度的必经之路,也是获得液态钢的必经之路。
一步都跳不过去。
只有靠时间和金钱来堆积这条科技树,而常压蒸汽机就是一切的起点。
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