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两人正低声交谈,旁边那群围着蒸汽抽水机的学生,已经开始向教师提问,他们经过一年多的文化课学习,已经有了基本的理论基础,所以问的问题倒也贴近实际。

一名学生提问,问为何蒸汽进入气缸后,要在气缸内冷凝才排出去,这样一来,重新进入气缸的蒸汽,其部分热量会浪费在重新加热气缸上,白白损失掉了。

为什么,蒸汽的冷凝不可以在气缸外进行?

这个问题,让授课教师一愣,旁边正在交谈的江林和白正也是一愣。

学生的问题,听起来有些好笑,因为自从蒸汽抽水机出现,其气缸的运作原理就是如此。

一个单向气缸里,一端封闭,另一端开放,封闭端有进气口、排水口,高温蒸汽经此排入气缸(进气口同时关闭),因为气体膨胀的原理,便推动活塞向气缸另一端(开放端)移动。

待得活塞移动到一定位置后,封闭端注入冷水,使得蒸汽瞬间降温,体积収缩,形成真空。

气缸封闭端处于真空状态,活塞另一面(气缸开放端那一面)就承受气压,于是往回走,而气缸封闭端内的冷凝水,经由排水口排出。

蒸汽膨胀(高温时),推动活塞;蒸汽冷凝(冷水降温),活塞缩回。

如此一来,就是一个完整的往复运动,周而复始,带动抽水唧筒不停抽水。

这个原理,毫无问题,而为了形成真空,就必须往气缸里注入冷水以形成真空,不然活塞如何能实现往复运动?

也正是因为这个原因,所谓的双向气缸,真做出来,也无法运转太久,因为气缸两头都要冷凝,冷凝水的存在就是阻力,活塞来回运动几次就会变慢。

而气缸两头冷凝的结果,就是气缸缸体温度降得很快,那么新鲜蒸汽排入气缸时,就会因为快速降温而冷凝,失了“锐气”,连活塞都无法推动。

而白正是刚才冒出“双向气缸”的念头后,也意识到这个问题。

现在,他们和授课教师,对于这名学生的提问,觉得有些啼笑皆非。

不过,学生嘛,既然是初学者,问出的问题当然就有些幼稚。

蒸汽不在气缸里冷凝,如何形成真空?总不能另设一个冷凝器,和气缸连接,这样真是多此一举....

进入气缸的蒸汽,必然有一部分进入与气缸连接的冷凝器,如此一来,就损失了一部分推力,哪里划得来,然后...

然后....

然后这部分进入冷凝器的蒸汽开始冷凝,体积收缩,于是形成真空,那么气缸里的剩余蒸汽自然就被吸入冷凝器,于是...

如果冷凝器的体积合理,产生的真空足以将气缸里的蒸汽都抽进来,那么气缸里也就接近真空状态,活塞自然也就往回走了....

蒸汽冷凝,在气缸外的冷凝器进行,那么气缸的温度就会一直保持着,只要做好隔热保温,那么气缸的温度就会和新鲜蒸汽温度差不多,那么每次排入气缸、推动活塞前进的蒸汽,其热量就不会白白浪费掉。

这样一来,蒸汽机的效率会翻上许多倍啊!

一个问题,引发的联想,让江林、白正和那个授课教师,宛若醍醐灌顶,瞬间想到了个惊人的改进,这样的改进,真是不得了!

而江林和白正,很快就想到了这一改进意味着什么:如果给气缸加上外部冷凝器,确保气缸缸体维持较高温度,那么双向气缸的运转,就不会出现问题。

双向气缸的活塞,完全靠着左右两端蒸汽的注入、外排而动起来,气缸里不会有冷凝水,不会形成水阻力。

又因为蒸汽的冷凝在外部冷凝器里进行,所以气缸的温度不会降低,于是气缸左右两端交互进入、排出的蒸汽,就能很轻易地推动活塞进行往复运动。

问题迎刃而解!

巨大的喜悦,让面面相觑的江林、白正激动万分,连带着那位授课教师,三人兴奋得喊起来。

那名发问的学生,见着三人如此失态,有些讷讷的问:“呃....所以,外部冷凝器,真的对锅炉有用的,对吧?”

听得这学生说“外部冷凝器”,江林心中一动:“怎么,你见过...这种在气缸外冷凝蒸汽的东西?”

学生点点头:“对啊,见过的,先前就见过的。”

“先前就见过?”江林一把抓住学生的肩膀:“你在何处见到的?我怎么不知道蒸汽抽水机有如此改进!”

学生有些紧张的回答:“抽水机?不是呀,学生是在五庄观见过的。”

“啊?”

江林闻言一愣,和其他两人面面相觑。

“这和五庄观有何关系?”

学生答道:“一年多以前,学生就见道长们给蒸釜装了外部冷凝器,装了之后,效果不错的。”

他随后补充:“用蒸釜来蒸一些原料,效果很不错,所以道长们经常用到蒸釜,蒸汽锅炉每日都不能停。”

“蒸釜.....”江林觉得脑子一片空白,“你...你如何对五庄观那么熟悉?”

“呃..学生自幼长在五庄观...是道长抚养长大的...”

那学生开始说起自己的经历,他是孤儿,被五庄观收养,然后在观里长大,作为道童做各类杂务,后来因为聪明好学,便跟着道长们做实验,打下手。

五庄观因为每日都要进行大量试验,用蒸汽来处理一些原料,经常用到蒸汽锅炉,但高强度的使用下,即便数台蒸汽锅炉轮流使用也吃不消,所以经常出故障。

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