九月初,工匠局來請皇帝觀看他們經過數年時間研發出來的蒸汽提水機。
現場有個木頭模型,工匠們按照皇帝的口述繪畫后,經過無數次試驗更改才最終定型。
單獨的是蒸汽鍋爐,這個不用解釋,很好理解,也沒技術難度。
然后是汽缸,底座,活塞,飛輪,曲柄連桿,閥門,調速機構等等,其中最重要的核心就是汽缺。
汽缺還有單門多門單作用雙作用等各種不同類型。
工匠們目前造的是最簡單的。
汽缸的一端是活塞,一端是封閉的。
工匠們先用木制的演示了一番給趙與芮看,趙與芮看過后相當滿意,基本有點后世蒸汽機的模樣了。
實際作用還得看看。
工匠們先做了最簡單的提水機。
為什么要做提水機呢
因為古代礦場遇到下雨天時,大部份都不好工作,每年如果有三分之一,或一半雨季時,就得休息一半。
而趙與芮登基后,全國的礦場基本都是收為國有的,算國企,國家養著。
但這么動不動休息一半或三分之一的,還得繼續發工錢。
如果有自動提水機就不一樣了,下雨天還能繼續干。
提水機就是排水機。
先將一個蛋形容器充滿蒸汽,然后關閉進汽閥,在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥,礦井底的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中;關閉進水閥,重開進汽閥,靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時,關閉進汽閥和排水閥,重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環,用兩個蛋形容器交替工作,可連續排水。
這個自動排水機原本要到1698年才發明,現在在趙與芮的努力下,提前四百多年出現了。
它的實用性其實不強,趙與芮也沒打算在礦井里全面推廣。
因為本身下雨天作業就難,沒理由讓工人們頂著雨天繼續干是吧。
但蒸汽提水機的發明,代表著距離真正的蒸汽機就越來越近了。
大宋的這個蒸汽提水機還是有很多缺點,特別是封密性不夠,活塞不暢通。
趙與芮一下看出重點,工匠們密封用的是鋼鐵片,和鋼塞環,這得換成銅才行。
蒸汽機最好用銅活塞環,銅墊。
“蒸汽提水機是沒什么問題,但想造大型的蒸汽機,還得加兩樣東西。”趙與芮這時又開始科普了。
“一是安全閥,因為蒸汽鍋爐超壓后,容易爆炸,原理就是利用杠桿或彈簧壓著排氣口,鍋爐壓力一旦大了,它會自動頂開排出蒸汽。”
這個在當年汽輪球的時候工匠們就已經明白,蒸汽能產生壓力,可以把球頂起來。
趙與芮這么一解釋,大伙紛紛點頭,表示理解。
“還有一個是壓力表,可以隨時觀察鍋爐和蒸汽機內壓力的情況,壓力高了可以提前手動排,壓力低了,可以加壓。”
“壓力表有液柱式和機械式,咱們用機械式。”
液柱式需要高強度的玻璃,機械式在這個時代反而簡單。