為了看第二天蒸汽機運行,趙福祥只能在島上又住了一晚,這下可讓孫晶抓住了,一晚上將趙福祥折騰的夠嗆,半條老命都搭了進去,導致趙福祥第二天都起來晚了。
趙福祥起來后發(fā)現已經快十點了,趕緊梳洗一下飯都沒吃去趕去了磚窯,到了這里正好看到工人在吊裝汽輪葉片。
趙志寬估計昨晚上又在工地上睡的,趙福祥擔心自己老子休息不好,問道:“爸,您是不是又在工地睡的?您年大了,要注意休息!”
趙志寬笑道:“年紀大了沒問題,我身體還扛得住,現在有了事情做充實多了,遠勝以前每日里無所事事看書下棋的日子!”
趙福祥知道自己老子十分喜歡目前這種生活,所以看到老頭子身體精神都不錯后也就不再說了。
這時候軸承上的葉片都已經安裝完畢,成品葉輪是一個重達五百多斤的大家伙,趙志寬做了一個簡單的龍門吊,將這個大家伙慢慢吊起來,然后小心的放到蒸氣室內。
汽輪機外殼也是木制,分為上下兩個部分,這時候下部已經放好了,趙志寬指揮工人將葉輪小心放在外殼的支架上,同時給外殼與葉輪接觸的軸承抹上潤滑油。
趙福祥上前看了看外殼,葉輪中的定輪葉片固定在外殼上,定輪葉片也稱靜片,與軸承上的動輪葉片組成完整的汽輪機。
靜片的主要作用是為蒸汽在加速,同時調整蒸汽角度,因為高壓蒸汽吹到第一組動輪上會發(fā)生角度改變,如果不調整第二組動輪不能產生最大效益,所以必須要設置靜片調整蒸汽角度,靜片在汽輪機中也被稱為噴嘴。
都準備完畢后,下一步就是吊裝上部外殼,因為外殼都是木制,所以比葉輪輕得多,很快在工人的努力下外殼被完美的安裝到位。
趙志寬帶著工人開始安裝蒸汽管道,同時檢查外殼是否有漏氣的地方,發(fā)現后馬上用防水材料堵上,盡量將漏氣的可能減到最小。
這段時間趙福祥無所事事,在蒸氣室里閑逛,他發(fā)現軸承外邊啥也沒有,按理說應該安裝什么傳動機構,這樣才能將動力傳遞出去,可是現在外軸這里空空如也。
趙福祥趕緊去問了趙志寬,這才知道現在只是實驗,等蒸汽機能正常運轉了,才會把飛輪裝上。
趙志寬設計了一個直徑達到兩米的飛輪,用這個飛輪將汽輪機的圓周轉動變成往復運動,這樣就可以使用到各種機械上了。
在趙福祥東看西看的時候,趙志寬已經帶著工人將蒸汽機組裝完畢,下一步就是試車,為了保證安全,蒸氣室內的所有人都要撤出去,離得遠遠的觀看情況。
趙志寬被一群徒弟簇擁著來到五十米開外,早有貼心的徒弟準備好了椅子與茶水,趙福祥一看這幫家伙真是會來事,不過這幫家伙只給趙志寬拿了椅子,趙福祥卻沒有,氣得趙福祥罵道:“你們這幫家伙真是勢利眼,忘了是老子給你們開工錢了嗎?”
經過趙福祥的好心提醒,這些徒弟才想起來這才是財神爺,趕緊又拿了一把椅子讓趙福祥坐下,同時茶水毛巾也都奉上,這才讓趙福祥滿意的點點頭。
留在鍋爐邊上的工人看到指示,開始加大火力,很快鍋爐就開始沸騰。趙志寬設計的鍋爐最大承受壓力為三個大氣壓,也就是一平方厘米要承受3.1008公斤的壓力。這個圓球鍋爐直徑為3米,經過公式計算,鍋爐的表面積為28.2743平方米,也就是282743平方厘米,在乘以每平方厘米受到的壓力,最后這個鍋爐要承受876729.494公斤的壓力。
當然因為鍋爐底部有水的關系,在加上鍋爐并不是完美的圓型,所以肯定有一定誤差,但經過趙志寬估計這個鍋爐也要承受500噸左右的壓力。
鍋爐達到壓力后,最上面的泄壓閥啟動,含有三個大氣壓的高溫蒸汽從鍋爐上部的管道傾瀉而出,沿著曲折的木質管道進入蒸氣室中。
管道與汽輪機外殼連接處被設計成長方形,這樣可以使蒸汽在加速,高溫高壓高速的蒸汽從管道中沖了出來,直面的就是第一組動輪葉片,在高速蒸汽的推動下,動輪慢慢開始轉動,同時也帶動整個鐵質軸承開始轉動。
這時蒸汽沖過第一組動輪后,方向發(fā)生了變化,但在第二組定輪靜片的約束下,形成三十度的夾角吹向第三組動輪,在蒸汽的雙加持下,整個汽輪葉片越轉越快,帶動的軸承也越轉越快,隨著速度的增加,最外層的動輪葉尖超過了超音速,刺耳的響聲越來大,外面的工人搞不清出了什么事,馬上逃離了蒸氣室。
趙志寬本人是電氣工程師,根本不是汽輪機工程師,他雖然在電廠看到過汽輪機的內部結構,也能照貓畫虎復制出汽輪機,但汽輪機中最核心的葉片卻無法復制。
后世汽輪機為了解決葉片高速旋轉帶來的超音速問題,都要將葉片制成一定的角度,同時葉尖還要制成特殊的楔形,這才能避免音爆問題。當然如果是簡單的音爆問題到還不大,畢竟明代也沒有環(huán)保局,不會為了你制造噪音找上門來開罰單。真正讓汽輪機工程師撓頭的是葉片超音速后產生的顫動,這才是核心問題。
如果不解決葉片的顫動問題,那隨著速度越來快,早晚會超過葉片材料的承受能力,到時候就會發(fā)生葉片斷裂,整個汽輪機也就報廢了。
趙志寬這個二把刀對其他問題解決的都挺好,管道漏氣問題并不嚴重,不影響使用,但偏在葉片上出了問題。木質的葉片韌性十分優(yōu)良,但也架不住超音速旋轉,所以很快葉尖部被強大的力量扯成碎片,大量的碎片甩的四處都是,將其他完好的葉片也打的稀碎,一些大的碎片卡在了軸承里,生鐵制的軸承發(fā)出一陣刺耳的聲音,也停止了轉動。
葉片停止轉動,高壓蒸汽無處發(fā)泄,在汽輪機內部累計壓力,很快汽輪機的木質外殼承受不住強大的壓力,在接縫處爆炸開來。好在趙志寬為了保證安全將蒸氣室的磚墻設計成了五層磚的厚度,這樣高速噴射的碎片才沒有四處飛濺傷到人。
不過巨大的爆炸聲也把趙志寬嚇得夠嗆,他渾然不知道手中茶杯落地,長大了嘴巴看著籠罩在一團蒸汽中的蒸氣室。
這時大量的蒸汽從蒸氣室中涌出,根本不知道里面出了什么事情,趙福祥還以為鍋爐也爆炸了,叫道:“爸,是不鍋爐爆炸了?”
趙志寬穩(wěn)定一下心神,想了說道:“不會,鍋爐有泄壓閥,壓力超過三個大氣壓就會將多余的壓力泄掉,在說鍋爐爆炸可不是這一點威力,肯定是汽輪機出現了問題!”
趙福祥一想也是這么回事,剛才只是巨響,并沒有見磚頭飛起,應該是屋內的汽輪機發(fā)生了爆炸,可是現在蒸汽彌漫,不知道到底出了什么情況,現在最重要的是派人去把鍋爐關了。
剛才的動靜早已經把燒鍋爐的工人嚇跑了,現在不管趙福祥用什么招式也不敢上前,沒辦法趙福祥只好拿出鈔能力,從懷里拿出一百兩銀子叫道:“誰去把鍋爐關了,這一百兩就是他的!”
重賞之下必有勇夫,一個瘦弱的工人站了出來,說道:“東家,我去!”
看到這個三十多歲的中年人,趙福祥將銀子放到他手中,笑道:“放心,簡單的很!”
那中年人并沒有接銀子,而是跪在地上說道:“東家,小人是徐六,半月前東家娘子救了小人婆姨,也救了小人的兒子,東家就是小人的恩人!今天小人就用這條命報答東家!”
徐六說完站起來就沖進了蒸汽中,這家伙一副慷慨激昂的演講把趙福祥鬧個懵圈,他問道:“這家伙是誰?你們認識嗎?”
邊上有人說道這個徐六是白沙村里長老徐頭的兒子,半月前他老婆難產,是東家娘子使用奇術救了她們母子,聽說當時都給徐六老婆開膛破肚了,沒想到還能活下來。
趙福祥沒想到自己那個二把刀老婆也能做手術救人,不過這樣也挺好,最起碼現在有人肯站出來為自己辦事了。
趙志寬設計的鍋爐沒有什么閥門,想要降低壓力只能熄火,徐六沖了進去摸到鍋爐的火門處,里面煤炭還在熊熊燃燒,為上面的鍋爐提供熱量。來到火門前,徐六頂著熱力將風門關了,同時將火門的鐵栓合上,這樣就隔絕氧氣,里面的煤炭很快就滅了。
徐六原以為自己必死了,那知道沒有什么事情,關了風門火門后,徐六趕緊從蒸汽中跑了出來。
外面的趙福祥看到徐六完好無損的出來,笑著迎了上去,將一百兩銀子交給徐六,同時拍著他的肩膀說道:“危難見真情,看來徐六你才是我趙家的知心人!從今天開始你就是這個蒸汽車間的主任了!以后整個蒸汽車間都歸你管!”
徐六沒想到自己升官了,雖然他以前就是工頭,但整個蒸汽車間足有七八十人,現在這些人都歸他管,徐六一時間接受不了愣在那里。
趙福祥笑著拍了拍徐六,轉身重新陪著趙志寬坐了下來,等候蒸汽散盡,看看這個汽輪機到底出了什么問題。