第288章 造蒸汽機和海船
第288章 造蒸汽機和海船
趙炎粗略回顧了一下工業史。
1776年，瓦特就製造出了第一台具有實用價值的改良型蒸汽機。
採用的是砂型鑄造，鏜床加工。
1850年前後，世界上才出現了第一台離心鑄造機。
中間相差了七十多年。
蒸汽機的製造產業鏈早就成熟了。
即便離心鑄造管，可以製造蒸汽機，也沒有人會花錢，輕易換賽道。
珩磨機更是要在1930年前後，才開始出現。
大規模普及，要到1950年代。
而1897年，蒸汽輪機就出現了。
此後蒸汽輪機就開始大規模取代蒸汽機。
到了1950年代，珩磨機普及的時候，全世界的蒸汽機產量，已經接近零。
何況趙炎的要求也不高。
瓦特改進的那台蒸汽機有一毫米的誤差，百分之三的熱效率。
採用離心鑄造、珩磨工藝的蒸汽機，只要不比瓦特蒸汽機差太多就行。
趙炎感覺應該沒有太大問題。
內燃機使用珩磨工藝後，摩擦普遍可以降低五成左右。
熱效率可以提高百分之五左右。
發動機缸壽命從十萬公里級，直接提升至二十到五十萬公里級。
內燃機活塞每秒往返次數，基本都是幾十次起步。
蒸汽機活塞每秒往返次數，不會超過一次。
蒸汽機氣缸內的最高溫度，只有內燃機的十分之一。
自然界中大部分油的沸點都高於兩百度。
內燃機缸體內的工況，比蒸汽機缸體內的工況惡劣多了。
內部同樣採用網紋結構，形成的潤滑油膜。
（由於緩存原因，請用戶直接瀏覽器訪問 TW 看書網解書荒，𝗌𝗁𝗎.𝗍𝗐超靠譜 網站，觀看最快的章節更新）
蒸汽機氣缸應該會比內燃機更加穩定。
珩磨應用到蒸汽機上的效果只會更好。
加工方面也更加簡單。
珩磨頭與工具機主軸之間採用浮動連接。
加工的時候，主軸不用跟蒸汽機缸硬碰硬。
原歷史上，威爾金森鏜床加工瓦特蒸汽機的時候。
為了保證加工精度、穩定性、圓度。
防止鏜床加工蒸汽機內壁時候，出現鏜杆震動。
最終在氣缸內壁上，留下大片波形紋的情況。
採用了空心鏜杆，蒸汽機缸轉動，鏜杆不轉等一系列設計。
而珩磨機頭與氣缸壁之間則乾脆沒有剛性接觸，保證了加工時候的穩定性。
將來有了蒸汽機，再做鏜床，也能簡單很多。
說干就干！
趙炎開始做計劃。
這個蒸汽機缸壁要儘量做的薄一些。
重量輕，轉起來需要的動力就不會很大。
而且壁厚越大，金屬液層間相對滑動越大。
達到同樣的鑄造後果，需要的轉速越高。
當然了，蒸汽機缸壁薄了，強度就會很差。
這方面他們可以學習後世內燃機的做法，把這層薄壁也當做缸套用，裝在一個更厚的缸體裡。
將來缸套磨損之後，再換一個缸套就行。
不用換整台蒸汽機，使用成本會大幅降低。
這個外層缸體的精度，就不用要求很高了。
直接使用砂型鑄造就行。
趙炎準備先造直徑兩百毫米、三百毫米的蒸汽機缸套各一個，試試效果。
離心鑄造必須在旋轉的時候，保證金屬液克服重力形成完整圓筒形。
防止液態鐵轉到頂部的時候滴落，形成「雨淋」現象。
根據初中物理，就能算出來鑄造直徑兩百毫米的蒸汽機缸套。
離心機最低轉速應該是每分鐘六百五十轉。
鑄造直徑三百毫米的蒸汽機缸套，最低轉速應該是每分鐘五百四十轉。
不過轉速更高，鑄件內壁可以更加光滑，圓度會更好。
趙炎覺得把轉速定到每分鐘九百到一千轉，應該可以得到不錯的結果。
珩磨機方面可以直接在砣機上改。
把工作軸由水平，改為垂直。
珩磨頭使用多砂條設計。
蒸汽機的製造難題，除了蒸汽機本身，鍋爐的製作也是一個大難題。
鍋爐的話，有火在管道外，水在管道內的水管鍋爐。
還有水在管道外，火在管道內的火管鍋爐。
趙炎選擇了水管鍋爐。
水管鍋爐不用造大型的壓力容器，製造難度相對較低。
二十一世紀，全世界各大熱電廠、化工廠使用的大型鍋爐，清一色的水管鍋爐。
將來沿著這條技術路線，用上一千年，也不會過時。
而且水管鍋爐是水在一個個水管中氣化。
水管外面就是火。
即便爆炸也只是一根管子單獨炸。
不會像火管鍋爐似的，炸得驚天動地。
那些穿越後，同樣打算造蒸汽機的朋友，可以優先考慮水管鍋爐。
製造無縫鋼管的技術也簡單。
先鍛造一根鐵棒，做鐵芯。
把一塊低碳鋼，鍛造成圓柱形，燒紅之後穿孔，然後再鍛打拉長。
這是一個很耗時的工作。
等蒸汽機造出來，就能獲得可靠的動力。
到時候，趙炎造一個二輥斜軋穿孔機或者是軋管機，機械化生產無縫鋼管。
至於管路的連接問題。
直接做脹管機的技術難度有些大，那就用最原始的辦法——鍛焊。
把管路留出一截，燒紅軟化之後砸成一體。
之前製造角鋼的時候，加硼砂鍛焊的技術已經非常成熟。
造出蒸汽機就要派上用場。
煤礦那邊的深度還只有十幾米深，提水還用不到蒸汽機。
造火車的話，得等他們擺平趙官家，拿到大片土地再說。
那就只能用到船上了。
穩妥起見應該先在內河漕船上做實驗。
積累經驗後，再搬到海船上。
趙炎在徐州也有自己的民船坊。
可是在內河試驗蒸汽機，黑煙實在太顯眼。
跑不了兩趟，開封府趙官家可能就知道了。
一旦他們確定蒸汽機的作用，蒸汽機也就跟民用無關了。
趙炎也要進都作院當牛做馬了。
他的子孫將來「私造」蒸汽機，可能都會被活活打死。
還是得放到海上試驗。
大宋能造海船的地方，只有福建路福州、泉州、漳州、興化軍四州軍。
兩浙路杭州、明州————
南方必須排除。
那裡離徐州太遠，蒸汽機運過去不方便。
最好能在北方，找一個離他們近的地方造船。
北方目前只有一個地方能光明正大地造海船，那就是密州。
海州雖然也臨海，但海州不是朝廷對外貿易的港口，沒有市舶司，不能明目張胆地造海船。
時間很快到了二十號，郭家父子來趙家鐵匠鋪打鐵，趙炎跟趙則平布置好工作，讓他跟郭家父子商量手搓無縫鋼管的事。
他自己則去了陳家鐵匠鋪。
周到離開後，仍然由厲旺教導他們武藝。
不過周到目前不在周家鐵匠鋪，他們三個大男人，再去周家鐵匠鋪就不防備了。
趙炎和陳鳳同時向厲旺行了一禮————
一天的訓練結束，三人去趙炎家裡吃了飯。
趙炎派了馬車送厲旺回去。
臨上車的時候，趙炎跟陳鳳說了造海船的事。
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趙炎粗略回顧了一下工業史。
1776年，瓦特就製造出了第一台具有實用價值的改良型蒸汽機。
採用的是砂型鑄造，鏜床加工。
1850年前後，世界上才出現了第一台離心鑄造機。
中間相差了七十多年。
蒸汽機的製造產業鏈早就成熟了。
即便離心鑄造管，可以製造蒸汽機，也沒有人會花錢，輕易換賽道。
珩磨機更是要在1930年前後，才開始出現。
大規模普及，要到1950年代。
而1897年，蒸汽輪機就出現了。
此後蒸汽輪機就開始大規模取代蒸汽機。
到了1950年代，珩磨機普及的時候，全世界的蒸汽機產量，已經接近零。
何況趙炎的要求也不高。
瓦特改進的那台蒸汽機有一毫米的誤差，百分之三的熱效率。
採用離心鑄造、珩磨工藝的蒸汽機，只要不比瓦特蒸汽機差太多就行。
趙炎感覺應該沒有太大問題。
內燃機使用珩磨工藝後，摩擦普遍可以降低五成左右。
熱效率可以提高百分之五左右。
發動機缸壽命從十萬公里級，直接提升至二十到五十萬公里級。
內燃機活塞每秒往返次數，基本都是幾十次起步。
蒸汽機活塞每秒往返次數，不會超過一次。
蒸汽機氣缸內的最高溫度，只有內燃機的十分之一。
自然界中大部分油的沸點都高於兩百度。
內燃機缸體內的工況，比蒸汽機缸體內的工況惡劣多了。
內部同樣採用網紋結構，形成的潤滑油膜。
（由於緩存原因，請用戶直接瀏覽器訪問 TW 看書網解書荒，𝗌𝗁𝗎.𝗍𝗐超靠譜 網站，觀看最快的章節更新）
蒸汽機氣缸應該會比內燃機更加穩定。
珩磨應用到蒸汽機上的效果只會更好。
加工方面也更加簡單。
珩磨頭與工具機主軸之間採用浮動連接。
加工的時候，主軸不用跟蒸汽機缸硬碰硬。
原歷史上，威爾金森鏜床加工瓦特蒸汽機的時候。
為了保證加工精度、穩定性、圓度。
防止鏜床加工蒸汽機內壁時候，出現鏜杆震動。
最終在氣缸內壁上，留下大片波形紋的情況。
採用了空心鏜杆，蒸汽機缸轉動，鏜杆不轉等一系列設計。
而珩磨機頭與氣缸壁之間則乾脆沒有剛性接觸，保證了加工時候的穩定性。
將來有了蒸汽機，再做鏜床，也能簡單很多。
說干就干！
趙炎開始做計劃。
這個蒸汽機缸壁要儘量做的薄一些。
重量輕，轉起來需要的動力就不會很大。
而且壁厚越大，金屬液層間相對滑動越大。
達到同樣的鑄造後果，需要的轉速越高。
當然了，蒸汽機缸壁薄了，強度就會很差。
這方面他們可以學習後世內燃機的做法，把這層薄壁也當做缸套用，裝在一個更厚的缸體裡。
將來缸套磨損之後，再換一個缸套就行。
不用換整台蒸汽機，使用成本會大幅降低。
這個外層缸體的精度，就不用要求很高了。
直接使用砂型鑄造就行。
趙炎準備先造直徑兩百毫米、三百毫米的蒸汽機缸套各一個，試試效果。
離心鑄造必須在旋轉的時候，保證金屬液克服重力形成完整圓筒形。
防止液態鐵轉到頂部的時候滴落，形成「雨淋」現象。
根據初中物理，就能算出來鑄造直徑兩百毫米的蒸汽機缸套。
離心機最低轉速應該是每分鐘六百五十轉。
鑄造直徑三百毫米的蒸汽機缸套，最低轉速應該是每分鐘五百四十轉。
不過轉速更高，鑄件內壁可以更加光滑，圓度會更好。
趙炎覺得把轉速定到每分鐘九百到一千轉，應該可以得到不錯的結果。
珩磨機方面可以直接在砣機上改。
把工作軸由水平，改為垂直。
珩磨頭使用多砂條設計。
蒸汽機的製造難題，除了蒸汽機本身，鍋爐的製作也是一個大難題。
鍋爐的話，有火在管道外，水在管道內的水管鍋爐。
還有水在管道外，火在管道內的火管鍋爐。
趙炎選擇了水管鍋爐。
水管鍋爐不用造大型的壓力容器，製造難度相對較低。
二十一世紀，全世界各大熱電廠、化工廠使用的大型鍋爐，清一色的水管鍋爐。
將來沿著這條技術路線，用上一千年，也不會過時。
而且水管鍋爐是水在一個個水管中氣化。
水管外面就是火。
即便爆炸也只是一根管子單獨炸。
不會像火管鍋爐似的，炸得驚天動地。
那些穿越後，同樣打算造蒸汽機的朋友，可以優先考慮水管鍋爐。
製造無縫鋼管的技術也簡單。
先鍛造一根鐵棒，做鐵芯。
把一塊低碳鋼，鍛造成圓柱形，燒紅之後穿孔，然後再鍛打拉長。
這是一個很耗時的工作。
等蒸汽機造出來，就能獲得可靠的動力。
到時候，趙炎造一個二輥斜軋穿孔機或者是軋管機，機械化生產無縫鋼管。
至於管路的連接問題。
直接做脹管機的技術難度有些大，那就用最原始的辦法——鍛焊。
把管路留出一截，燒紅軟化之後砸成一體。
之前製造角鋼的時候，加硼砂鍛焊的技術已經非常成熟。
造出蒸汽機就要派上用場。
煤礦那邊的深度還只有十幾米深，提水還用不到蒸汽機。
造火車的話，得等他們擺平趙官家，拿到大片土地再說。
那就只能用到船上了。
穩妥起見應該先在內河漕船上做實驗。
積累經驗後，再搬到海船上。
趙炎在徐州也有自己的民船坊。
可是在內河試驗蒸汽機，黑煙實在太顯眼。
跑不了兩趟，開封府趙官家可能就知道了。
一旦他們確定蒸汽機的作用，蒸汽機也就跟民用無關了。
趙炎也要進都作院當牛做馬了。
他的子孫將來「私造」蒸汽機，可能都會被活活打死。
還是得放到海上試驗。
大宋能造海船的地方，只有福建路福州、泉州、漳州、興化軍四州軍。
兩浙路杭州、明州————
南方必須排除。
那裡離徐州太遠，蒸汽機運過去不方便。
最好能在北方，找一個離他們近的地方造船。
北方目前只有一個地方能光明正大地造海船，那就是密州。
海州雖然也臨海，但海州不是朝廷對外貿易的港口，沒有市舶司，不能明目張胆地造海船。
時間很快到了二十號，郭家父子來趙家鐵匠鋪打鐵，趙炎跟趙則平布置好工作，讓他跟郭家父子商量手搓無縫鋼管的事。
他自己則去了陳家鐵匠鋪。
周到離開後，仍然由厲旺教導他們武藝。
不過周到目前不在周家鐵匠鋪，他們三個大男人，再去周家鐵匠鋪就不防備了。
趙炎和陳鳳同時向厲旺行了一禮————
一天的訓練結束，三人去趙炎家裡吃了飯。
趙炎派了馬車送厲旺回去。
臨上車的時候，趙炎跟陳鳳說了造海船的事。
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