第21章 蒸汽机

“刘厂长，咱们有没有想过自己发电？”王铁看着整个黄崖洞兵工厂，不由得问道。

“想过，怎么可能没想过！”刘厂长点头回道，“可是，咱们没这个条件啊！好不容易弄来了发电机，可没有合适的动力来带动运行，之前想过在发电机上修的装一个飞轮，用水力发电。可……咱们这边实在是没有什么合适的河流。”

王铁听着刘厂长诉说的这些难处，也是深感头疼。黄崖洞这个地方地势很险，易守难攻，是个安置兵工厂的好地方。

可就是这个安全性也造成了这里不会有什么大的河流，有的只是这小山泉，小溪流之类的。可这两种水流对水力发电所需的水量来说远远不够。

“难道没有试过用蒸汽机来作为动力发电吗？”王铁很是疑惑的问道，要知道现代的那些个书友们，人人都知道蒸汽机可以用来发电，也就是没赶上穿越，要不然一个个的都没在那些古代社会搞出工业革命来。

“怎么没想过，可是技术上缺乏支撑，我们这些技术人员，还有工人，一个个的都不是正经的机械专业人才，很多都是一边干一边学，对于蒸汽机这种东西也就是知道，真要说做出来却是难度很大。”刘厂长颇为无奈，就连他本人都缺乏这方面的技术储备。

“刘厂长，我倒是知道蒸汽机的制造技术，不过需要一些画图纸先把蒸汽机画出来。另外，需要炼钢厂那边优先保障蒸汽机制造所需的钢材，还有铁匠和熟练的工人。”王铁在心里盘算了一下，觉得自己可以带人手搓一台蒸汽机出来。

制造蒸汽机的一个关键前提是需要优质的钢铁，现在钢的问题已经解决了。

蒸汽机的原理虽然简单，但是要做出实用型的蒸汽机还是很难的。想要生产出一台能够用来发电的蒸汽机，最好最简单的选择就是往复式蒸汽机。

往复式蒸汽机的工作原理相对简单，首先将水加热产生蒸汽，蒸汽从蒸汽锅炉经蒸汽管路和蒸汽分配装置滑阀式进入气缸，在气缸内活塞在蒸汽压力的作用下，按照一定次序从一端到另一端做往复运动。

活塞通过活塞杆与连杆的一端相连接，而连杆的另一端则与曲柄轴相连接，这样当蒸汽推动活塞在气缸内往复运动时，连杆会带动曲柄轴旋转，从而将活塞的直线运动转化为曲柄轴的旋转运动，就可以用来带动发电机进行工作，从而发出电。

“真的吗？王铁同志，你真的可以设计出蒸汽机？”刘厂长此刻如同在黑夜里看到光明一般，满脸都是期盼。

“可以，我打算做一台往复式蒸汽机。咱们现在炼出来的钢材质量已经可以保证蒸汽机所有零部件的质量不出问题，其他的就相对来说简单一些。”王铁很肯定的点了点头，一脸的自信。

刘厂长见王铁如此自信，思索了一番下定决心。“好！我这就安排人开始准备，炼出来的钢材优先供给你使用。”

“谢谢刘厂长支持，你放心，只要钢材和人手充足，一个星期时间我保证把蒸汽机做出来。”王铁向刘厂长保证道。

在刘厂长的办公室里，王铁趴在桌子上不停的构图。刘厂长特意把自己的办公室腾出来让王铁用。

王铁原本想用水管锅炉，这种锅炉能效高，但是现在的的工业条件下，想要做出来还是比较有难度的。所以只能退而求其次用火管锅炉。

火管蒸汽锅炉的结构比较简单，一般由炉膛、火管、锅壳、烟囱等组成，燃料在炉膛中燃烧，产生的高温烟气通过火管流动与管外的水进行热交换，水在锅壳中受热蒸发产生蒸汽。通常来讲管子越多，接触面积越大，热效率就会更高。

蒸汽从锅炉出来进入气缸的时候需要用节气阀来调节速度，这个用悬塞阀就行。

但是想要蒸汽机的转速保持稳定，就需要调速器来调节了。当蒸汽机的转速增加时，离心调速器中的旋转部件会产生更大的离心力。这个力会通过感应部件传递给控制机构，控制机构会根据离心力的大小来调整蒸汽机的燃料供应或其他相关参数，从而减少燃料的供给，使转速降低。

还要有安全阀来保障锅炉的安全，安全阀会在超过设定压力时自动泄气，安全阀的原理十分简单。至于如何知道锅炉里的压力，就需要用到压力表了。压力表王铁直接用现成的，兵工厂这边有之前缴获的，还都能用。

有了稳定持续的蒸汽，还需要一个由蒸汽推动进行往复运动的活塞以及与之配合的气缸，需要一个将活塞的往复运动转化为旋转运动的曲柄连杆机构以及储存能量，并帮助平衡蒸汽机运转的飞轮。有了这些装置，蒸汽机就能真正的动起来了。

活塞和气缸的原理非常简单，活塞是由金属制成的，在气缸内往复运动的机件，而气缸是容纳活塞运动的腔体，唯一的难点在于活塞和气缸的密封及加工精度。

活塞的表面需要具有良好的耐磨性和密封性，以确保在运动过程中不会泄露蒸汽。而气缸的内壁需要光滑，以减少活塞与气缸之间的摩擦。

至于密封，王铁准备直接用铜活塞环进行密封，钢头钢尾也可以用铜垫片密封。加工精度的话，兵工厂这边完全可以做出来。

至于曲柄连杆机构和飞轮，这两个没有什么技术含量，铸造工艺就完全可以搞定。王铁准备直接用刚出炉的钢材进行加工，趁着钢材刚出炉时还有些柔软性，加工最方便最快捷。

随着思路一点点打开，王铁手上的动作也越来越快，一张张图纸在王铁手上生成，在检查无误后，王铁就会将已经画好的图纸重新临摹一份，直接交给刘厂长让他安排人进行加工。

在整个兵工厂和炼钢厂的配合下，王铁手中的图纸也一点点变成了实物，当所有的零部件都生产出来之后，刘厂长直接让特务团的战士在兵工厂的大溶洞旁边又开了一个洞穴，在里面构建了一个平台。

为了支援兵工厂的建设，特务团更是派出了 100名战士过来帮忙，蒸汽机就在这些战士的帮助下一点点安装起来。

在王铁和刘厂长定下生产蒸汽机的第六天，一台巨大的蒸汽机成功的安装完成，飞轮用皮带和发电机转子连在了一起。

在众人的注视下刘厂长给锅炉下点上了第一把火，几个战士拿着铁锹不停的往锅炉里面填煤，锅炉里红通通的煤火燃烧的正旺。

随着时间的推移，锅炉里的水开始翻腾起来，压力表上的指针也开始慢慢的转动。

当压力值来到王铁估算的位置后，一直注视着压力表的王铁扭头对着刘厂长喊了一声，“打开阀门，开始运行……”

随着王铁的话音落下，刘厂长迅速搬动阀门，锅炉里的蒸汽顺着管道开始运行，推动着飞轮缓缓旋转起来，并且越来越快。

飞速转动的飞轮，通过皮带带动着发电机的转子极速转动起来，原本还有些昏暗的灯泡在这一瞬间格外的耀眼，那些因电力不足运转很难的机器此刻也发出响亮的咆哮声。

“我们成功了……我们成功了……”在这一刻，刘厂长这位留学归来的共产主义战士，激动的流下了眼泪，一把抱住王铁这个大功臣，兴奋的拍着对方的肩膀。