第32章 波浪能鼓風機
作為督造司守備,霍成這時候也有了自己的「辦公室」,有了屬於他自己的桌椅和柜子,不需要再像之前那樣,趴在一塊大木頭上畫圖了。
同時,陳魁還送了他一把彎刀,這種彎刀非常適合跳幫登船作戰,絕對是殺人越貨必備佳品,也是黑鯊島上的身份象徵,不是每個人都有的。
此外,陳魁在島上給霍成安排了一處獨門獨院的小房子供他居住,還專門給他配一個小僕,照料他的生活起居。
不過,小院霍成笑納了,但是小僕被霍成婉言謝絕,他確實不太習慣這個。
此刻,書案前,霍成簡單活動了一下四肢後,就開始了工作。
這次畫設計圖,他用的不再是毛筆,而是專門的炭筆,用木炭削出來的。
畫圖使用硬筆確實要舒服很多,最起碼不會手腕痛。
除了炭筆,霍成也有了專門為他定製的木頭直尺和三角板,以及一個兩根木條組成的簡易圓規,全都是按照他的要求做的。
工欲善其事,必先利其器,這些東西就是霍成的器。
接下來,他就要利用手頭的工具,帶領黑鯊島進入蒸汽時代。
只是,霍成並沒有一上來就開始繪製蒸汽機的設計圖。
他最先畫在紙上的,是一個奇怪的機械結構,由一組木輪加上麻繩和木塊組成的傳送帶構成,看上去像是一個傳動機構。
這個傳動機構一頭連著一個很大的圓形木桶狀物體,另一頭連著一個很大的雙頭風箱。
這個奇怪的東西,其實是霍成根據自己當年上大學時的一個科創作品改的。
那個科創作品是一個波浪能發電裝置,主體結構是一個機械傳動裝置,一頭連著一個大浮筒,另一頭連著岸上的發電機。
用的時候,把整個裝置放在距離海岸比較近的淺水區,然後浮筒會漂在海面上,只要浮筒被海浪一推動,就會帶動機械結構,連通岸上的發電機同步開始發電。
這個波浪能發電機並不是霍成憑空想出來的,它的設計參考了一些機械手錶,就是那種只要戴在手腕上動起來,不論怎麼動,都會自動上發條的手錶。
這個波浪能發電裝置也是一樣,只要海浪推動浮筒,不管朝哪個方向如何運動,都可以帶動電機發電。當時這個巧妙的裝置還在學校的科創大賽上獲了獎。
當然,現在霍成把這個東西搬過來,並不是打算在黑鯊島發電,就算要製造發電機,那也是很久之後的事情。
他要做的,是把黑鯊島周邊的海浪能利用起來,打造出一個超大號的鼓風機。
這個被他改造過的波浪能發電裝置,只要浮筒被海浪推動,就會通過機械結構帶動岸上的風箱,實現連續鼓風。
那麼,霍成為什麼要製造這麼一個波浪能鼓風機呢?原因很簡單,用於煉鐵。
煉鐵術,是製造蒸汽機的基礎。
蒸汽機是要產生高溫的,不可能用木質材料,而且蒸汽機輸出的動力很強大,特別是傳動機構,要承受很大的力量,如果使用一般的鑄鐵,恐怕達不到要求。
所以,必須想辦法煉出鋼,才能進一步製造蒸汽機。
想要煉鋼,有一個基礎性條件,那就是爐膛內必須要保證足夠高的溫度。
想要提升爐膛內的溫度,就要設法讓燃料充分燃燒。
那麼,按照古代的技術水平,最好的辦法就是使用鼓風技術,向爐膛內吹風,讓更多的氧氣進入,使燃料的燃燒更充分,進而提升爐溫。
古代沒有電機,一開始只能用人力或者畜力鼓風,讓煉鐵爐的溫度達到一定標準,批量煉出鐵來。
到了東漢時,劃時代的水力鼓風機出現了,也就是「水排」,利用水流驅動水輪,再通過齒輪、連杆機構帶動風箱鼓風。
有了水排,就可以為煉鐵爐提供持續且強大的風力,使煉鐵溫度穩定在 1300℃左右,不僅能熔化鐵,還能通過「炒鋼法」將生鐵脫碳製成熟鐵,或者說低碳鋼。
然而黑鯊島上沒有河流,平時用的淡水都來自地下水,按理說是搞不了水排的。
不過,島上雖然沒有河流,但海浪可是不缺的。
特別是造船工場倉庫附近的一處海岸,那裡沒有沙灘,海岸邊就是懸崖,懸崖下面則是洶湧的海水。
當然說是懸崖,其實高度很低,崖頂距離海面總共也沒有幾丈高。這裡的海水比較深,所以一天到晚都是洶湧澎湃,不漲潮的時候也是一樣。
霍成反覆觀察過這裡的海水情況,確定只要把他改進過的那個「波浪能鼓風機」扔到這裡,風箱就會在海浪的推動下,源源不斷地產生強風。
通過簡單估算,霍成基本確定風箱產生的風力完全可以滿足煉鋼的要求。
做好波浪能鼓風機的設計圖後,霍成把那些黑旗軍交換過來的鐵匠們全都叫來了,同他們一起商議新建煉鐵爐的事情,同時還把這個「波浪能鼓風機」的設計方案講給了鐵匠們。
第一眼看到霍成這個「波浪能鼓風機」的設計方案後,鐵匠們全都愣住了,接著就被霍成這個巧妙的設計折服,紛紛誇讚。
「霍守備,這個海浪風機真是巧妙至極,供風效果絕對不亞於水排!」資歷最老的鐵匠劉大說道。
霍成點了點頭,說:「那我們就確定了,新的煉鐵爐就選在此處海邊的懸崖上面,配套的倉庫還有各種工坊也全都安排在這裡!」
「沒問題的!」劉大回答。
「行,那我馬上去船廠,讓木工們儘快把這台鼓風設備做出來!」霍成說著,拿著設計圖站起了身。
「霍守備,不必麻煩船廠的木工,這個鼓風機和水排有很多相似之處,我們就能做!」劉大指了指自己和身後的幾個匠人,說道。
「你是說,」霍成打量著劉大和他身後的幾個匠人,「你們自己就能把這套設備做出來?」
「沒錯!」劉大點點頭,「我們鐵匠不是只會打鐵,搭築煉鐵爐和水排的事情,我們照樣能幹!」
霍成樂了:「好,這樣倒方便了!那就勞煩各位馬上開工,興建新的煉鐵爐,還有我的這個海浪鼓風機,完工後給你們嘉獎!」
「放心吧,霍守備!」
送走了鐵匠們之後,霍成再次坐到了自己的書案前。
解決了關鍵的煉鐵問題,接下來就是重頭戲了,蒸汽機的設計。
霍成輕輕活動了一下脖頸,從書案一頭拿過了一張新紙,開始梳理蒸汽機的結構。
同時,陳魁還送了他一把彎刀,這種彎刀非常適合跳幫登船作戰,絕對是殺人越貨必備佳品,也是黑鯊島上的身份象徵,不是每個人都有的。
此外,陳魁在島上給霍成安排了一處獨門獨院的小房子供他居住,還專門給他配一個小僕,照料他的生活起居。
不過,小院霍成笑納了,但是小僕被霍成婉言謝絕,他確實不太習慣這個。
此刻,書案前,霍成簡單活動了一下四肢後,就開始了工作。
這次畫設計圖,他用的不再是毛筆,而是專門的炭筆,用木炭削出來的。
畫圖使用硬筆確實要舒服很多,最起碼不會手腕痛。
除了炭筆,霍成也有了專門為他定製的木頭直尺和三角板,以及一個兩根木條組成的簡易圓規,全都是按照他的要求做的。
工欲善其事,必先利其器,這些東西就是霍成的器。
接下來,他就要利用手頭的工具,帶領黑鯊島進入蒸汽時代。
只是,霍成並沒有一上來就開始繪製蒸汽機的設計圖。
他最先畫在紙上的,是一個奇怪的機械結構,由一組木輪加上麻繩和木塊組成的傳送帶構成,看上去像是一個傳動機構。
這個傳動機構一頭連著一個很大的圓形木桶狀物體,另一頭連著一個很大的雙頭風箱。
這個奇怪的東西,其實是霍成根據自己當年上大學時的一個科創作品改的。
那個科創作品是一個波浪能發電裝置,主體結構是一個機械傳動裝置,一頭連著一個大浮筒,另一頭連著岸上的發電機。
用的時候,把整個裝置放在距離海岸比較近的淺水區,然後浮筒會漂在海面上,只要浮筒被海浪一推動,就會帶動機械結構,連通岸上的發電機同步開始發電。
這個波浪能發電機並不是霍成憑空想出來的,它的設計參考了一些機械手錶,就是那種只要戴在手腕上動起來,不論怎麼動,都會自動上發條的手錶。
這個波浪能發電裝置也是一樣,只要海浪推動浮筒,不管朝哪個方向如何運動,都可以帶動電機發電。當時這個巧妙的裝置還在學校的科創大賽上獲了獎。
當然,現在霍成把這個東西搬過來,並不是打算在黑鯊島發電,就算要製造發電機,那也是很久之後的事情。
他要做的,是把黑鯊島周邊的海浪能利用起來,打造出一個超大號的鼓風機。
這個被他改造過的波浪能發電裝置,只要浮筒被海浪推動,就會通過機械結構帶動岸上的風箱,實現連續鼓風。
那麼,霍成為什麼要製造這麼一個波浪能鼓風機呢?原因很簡單,用於煉鐵。
煉鐵術,是製造蒸汽機的基礎。
蒸汽機是要產生高溫的,不可能用木質材料,而且蒸汽機輸出的動力很強大,特別是傳動機構,要承受很大的力量,如果使用一般的鑄鐵,恐怕達不到要求。
所以,必須想辦法煉出鋼,才能進一步製造蒸汽機。
想要煉鋼,有一個基礎性條件,那就是爐膛內必須要保證足夠高的溫度。
想要提升爐膛內的溫度,就要設法讓燃料充分燃燒。
那麼,按照古代的技術水平,最好的辦法就是使用鼓風技術,向爐膛內吹風,讓更多的氧氣進入,使燃料的燃燒更充分,進而提升爐溫。
古代沒有電機,一開始只能用人力或者畜力鼓風,讓煉鐵爐的溫度達到一定標準,批量煉出鐵來。
到了東漢時,劃時代的水力鼓風機出現了,也就是「水排」,利用水流驅動水輪,再通過齒輪、連杆機構帶動風箱鼓風。
有了水排,就可以為煉鐵爐提供持續且強大的風力,使煉鐵溫度穩定在 1300℃左右,不僅能熔化鐵,還能通過「炒鋼法」將生鐵脫碳製成熟鐵,或者說低碳鋼。
然而黑鯊島上沒有河流,平時用的淡水都來自地下水,按理說是搞不了水排的。
不過,島上雖然沒有河流,但海浪可是不缺的。
特別是造船工場倉庫附近的一處海岸,那裡沒有沙灘,海岸邊就是懸崖,懸崖下面則是洶湧的海水。
當然說是懸崖,其實高度很低,崖頂距離海面總共也沒有幾丈高。這裡的海水比較深,所以一天到晚都是洶湧澎湃,不漲潮的時候也是一樣。
霍成反覆觀察過這裡的海水情況,確定只要把他改進過的那個「波浪能鼓風機」扔到這裡,風箱就會在海浪的推動下,源源不斷地產生強風。
通過簡單估算,霍成基本確定風箱產生的風力完全可以滿足煉鋼的要求。
做好波浪能鼓風機的設計圖後,霍成把那些黑旗軍交換過來的鐵匠們全都叫來了,同他們一起商議新建煉鐵爐的事情,同時還把這個「波浪能鼓風機」的設計方案講給了鐵匠們。
第一眼看到霍成這個「波浪能鼓風機」的設計方案後,鐵匠們全都愣住了,接著就被霍成這個巧妙的設計折服,紛紛誇讚。
「霍守備,這個海浪風機真是巧妙至極,供風效果絕對不亞於水排!」資歷最老的鐵匠劉大說道。
霍成點了點頭,說:「那我們就確定了,新的煉鐵爐就選在此處海邊的懸崖上面,配套的倉庫還有各種工坊也全都安排在這裡!」
「沒問題的!」劉大回答。
「行,那我馬上去船廠,讓木工們儘快把這台鼓風設備做出來!」霍成說著,拿著設計圖站起了身。
「霍守備,不必麻煩船廠的木工,這個鼓風機和水排有很多相似之處,我們就能做!」劉大指了指自己和身後的幾個匠人,說道。
「你是說,」霍成打量著劉大和他身後的幾個匠人,「你們自己就能把這套設備做出來?」
「沒錯!」劉大點點頭,「我們鐵匠不是只會打鐵,搭築煉鐵爐和水排的事情,我們照樣能幹!」
霍成樂了:「好,這樣倒方便了!那就勞煩各位馬上開工,興建新的煉鐵爐,還有我的這個海浪鼓風機,完工後給你們嘉獎!」
「放心吧,霍守備!」
送走了鐵匠們之後,霍成再次坐到了自己的書案前。
解決了關鍵的煉鐵問題,接下來就是重頭戲了,蒸汽機的設計。
霍成輕輕活動了一下脖頸,從書案一頭拿過了一張新紙,開始梳理蒸汽機的結構。