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如今苏州的采矿业,特别是煤矿,已发展到相当的规模,可是正因为此地处于江南水网地带,基本上每往地下深入几米,地下的积水就会越来越多,单靠人力、畜力已难以满足排除矿井地下水的要求。
驱动蒸汽机所需要的原料,就是煤炭,而现场又有丰富而廉价的煤作为燃料,于是李泽水开始研究起了,以火力提水的探索和试验。
李鸿飞大力推进蒸汽机的研发工作,也不是真没有成果,只是效果并不怎么样,那些庞大的蒸汽机,其功率甚至比不上一般的人力,这样的情况下,谁愿意使用这种鸡肋东西?
好在经过长达一年半的不懈努力,1646年2月,李泽水终于发明出了一台实用的蒸汽机,“真空蒸汽机”,而这种蒸汽机的用途,就是将矿井里的水抽出来。
李泽水的蒸汽机,将蒸汽引入气缸后,手动关闭气缸阀门,然后用冷水撒向汽缸进行降温,原本高温的蒸汽开始快速凝结,并将气缸内变成真空状态,导致活塞另一面,因为空气压力而推动活塞,完成了蒸汽能至机械能的转变。
这时候,只需要在矿井中,联结一根深入竖井的杆,来驱动水泵,蒸汽机的活塞运动,就会通过这根杆,传到水泵的活塞,最终将水抽到井外。
这种蒸汽机明显的特点,就是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开,只有这样,蒸汽机的工作效率,才会真正超越人力工作效率。
之后李泽水再次花费了一个多月时间,在老师宋应星的帮助下,将手动阀门改为自动阀门,从而大大提高了蒸汽机的工作效率。
李泽水发明了新型蒸汽水泵,作为老师的宋应星,同样高兴无比,毕竟困扰了工业区一年之久的蒸汽机,终于有了突破性发展。
而周福仁也看到了其中的利润,直接委任李泽水为蒸汽机研发部门主任,主持设计更多型号的蒸汽机。
按照李鸿飞当初的设想,纺织业,制造业,甚至是军工企业,那些耗费人力的行业,甚至都可以用蒸汽机来替代,所以蒸汽机的前途,无可限量。
通过多次试验,李泽水制成的南明第一台实用型蒸汽提水机,在1646年4月份,正式量产,并投入矿区使用。
由于蒸汽水泵依靠真空的吸力汲水,汲水深度不能超过六米,为了从几十米深的矿井汲水,须将蒸汽水泵装在矿井深处,用较高的蒸汽压力才能将水压到地面上,实用是实用了,但还是没有达到李鸿飞心目中的标准。
因为这种蒸汽机的热效率很低,主要是由于蒸汽进入汽缸时,需要在刚被水冷却过的汽缸壁上冷凝,从而损失掉大量热量,所以这种蒸汽机,只能在煤价低廉的产煤区才能得到推广,看来蒸汽机还有不小的改进空
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