第056章 改进蒸汽机

牛谷最近也是兴奋异常，其他人休息去忙着纳粮的时候，他和蜀王府来的三名铁匠却在不停的研究着蒸汽机的各种应用，有了姬新禹给的三头蜗杆、万向联轴器以及锥形齿轮的提示，现在已经可以让蒸汽机带动所有机器运行，原本用皮带连接的飞轮和主轴，现在也用链条来替代了。

不过这也发现了问题，那就是蒸汽机的动力显得不足了，带动两台机床动力很强劲的飞轮，超过四台就带不动了。虽然现在他们的镗床、铣床需要的都是最简单的辅助动力，但是那么多的机器也不是一台蒸汽机就能满足的。

最近一段时间牛谷和钢铁研究组的十几个人都在围着一台新的蒸汽机转悠，这台蒸汽机有两个气缸和活塞组，按照理论来说是可以提供更大的动力才对，只是牛谷发现现在用的锅炉无法提供更大的动力推动两个活塞。

锅炉的承压能力还是小了，不能满足高压需求，根据艾登计算现在的锅炉能产生和承受的压力大概是3兆帕左右，再高就不是现在的锅炉能够满足的了。

锅炉压力无法提升的主要原因，不光是锅炉本身，锅炉蒸汽的输出管道也是非常大的问题，现在的管道都是铁匠们按照枪管的工艺敲出来的，对钢管的焊缝是不可能完全处理到位，这种强度的钢管不能达到蒸汽输出管道的承压要求。

回到灵川府的姬新禹，看到困扰的牛谷也笑了，现在没办法批量的制造细小的无缝钢管，但是手工做几个还是可以做到的，和牛谷说了承压不足的大概原因，让牛谷带人开始开模制作无缝钢管，姬新禹则是开始改进锅炉的设计了，想要有高压的蒸汽输出，还需要更科学的锅炉。

原本姬新禹不想和艾登来制造蒸汽机，他想让牛谷自行研究，自己在旁边提点就好了，这样有利于牛谷他们的技术提升，也能开发他们的思维，从而研究出更好的东西来，不过现在牛谷已经做出了双缸蒸汽机的雏形，自己和艾登推动下也没什么不好。

现在用的锅炉是直接加热锅炉炉体，从而产生蒸汽，这样显然是效率最低的。这次姬新禹想要制作的是火管锅炉，所谓火管锅炉就是在锅炉里面设置多条火管，让燃料产生的热能充分的被水吸收，最后排出烟囱时已经没有了热量。

火管锅炉的结构主要分为燃烧室、锅炉主体、余温水箱和蒸汽出口的水气分离组成，燃烧室是用耐高温隔热的石磨加高温黏土制作，燃烧后的热量烟雾从锅炉主体

入口的火管室进入，经过多条火管加热锅炉内的水，最后从锅炉主体出口处被余温水箱包裹的烟囱吐出烟雾。

锅炉主体需要在锅炉内部设置多条火管，还需要承受很大的气压，这现在不是牛谷他们可以制作的，只能让艾登来完成，至于燃烧室和外部余温水箱烟囱，就把图纸交给了牛谷和瓷器把头严宽让他们来负责。

姬新禹在私人仓库和艾登花了一天的时间制作了一个宽7米高5米的卧式锅炉主体，以及上面的水气分离器，水气分离器主要是以减少水蒸气带出的水，上面还加上了进水口和压力表。因为这是属于高压锅炉，又让艾登用铅合金制作了安全铆钉，蒸汽温度达到一定程度就会熔断使蒸汽逸出，以免发生危险。

做好锅炉主体让人抬到了牛谷的钢铁研究组，将牛谷他们制作的包裹烟囱的余温水箱和燃烧室连接主体，再让人在主体外部包裹一层保温层，以免热量泄漏和烫伤，一旁的墙壁外已经安装好了烟囱，和原先蒸汽机的烟囱一边一个。

艾登他们手工制作的无缝钢管都是笔直的，需要艾登制作连接器来连接，同时各个连接器上还要加装阀门和调速器，由于使用了高压锅炉，牛谷改进的双缸蒸汽机显然也需要改进了，姬新禹拿出三胀蒸汽机图纸，已经改进过双缸蒸汽机的牛谷很快便看懂了结构，立刻带着其他人一起，开始改装他已经做好的双缸蒸汽机，姬新禹在一旁将需要的精密器件送上。

三胀蒸汽机就是将三个气缸用管道相连，蒸汽依次通过三个气缸的活塞两边，带动活塞三次做功；活塞杆连接连杆带动主轴上的三个曲柄带动同一根主轴转动，蒸汽在最后一个气缸的出气口进入冷凝器，冷凝成水形成循环；滑阀不再是飞轮中间的偏心轮来带动，而是分别由主轴上的曲轴旁单独的两根连杆控制滑阀杆，带动滑阀在滑阀室内上下运动，控制蒸汽进入气缸中活塞的两边。

简单的结构，却大大提高了运行效率，同时对材料和工艺的要求也提高了，还好牛谷等人的手艺已经今非昔比，经过艾登的多次精神传输，现在用镗床和铣床做出来的东西已经可以很精确了，而调速器也需要改成手动调速，否则也会造成转速过快的情况。

经过一个多月的调试，新型蒸汽机问世，同时新的烦恼也来了，因为蒸汽锅炉压力过大，通过联轴器等装置将工坊内的几台机器带动后，还是产生了不少的蒸汽浪费，不得不减少燃烧室的燃烧量。

不过这甜蜜的烦恼都是可以改进的，以后可以根据不同需求的蒸汽机改变锅炉的大小，从而充分的利用燃料，有了高压锅炉，蒸汽机整体的体积就可以缩小很多了。

姬新禹派人将原先的蒸汽机拆除，搬到工坊区围墙一角的一个仓库再组装起来，将工坊区仓库和围墙外的仓库打通，这里将改成水泥工坊的新地点，有了蒸汽机的动力，只要再制作简单的粉碎机就可以使用机械的力量来粉碎石灰石了。

粉碎机制作很简单，上面用几个不同螺纹的螺旋主轴将石灰石变成小块，下面再用两个平滑的滚轮将小块碾压成粉末，再用几层厚麻布做成传送带，就可以完成石灰石的全部粉碎作业。

粉碎机的制作都不用牛谷出手，几个钢铁研究组的人花了两天时间就制作完成，加上变速箱和开关，直接就可以使用，姬新禹派人通知了水泥工坊的纪全，让他运了一车的石灰石来到了工坊。

很快就测试成功，看着一粒粒细细的石灰从铁斗里排出，纪全又一次被震惊，水泥工坊的四头牛终于可以下岗，今天开始，石灰石矿只负责开采石灰石和石膏，其他的所有工作都由这个工坊来完成。

姬新禹改造蒸汽机和粉碎机用了一个多月的时间，期间何兴旺安排完成农忙的村民们去了海边的盐田，完成了盐田的开凿和旁边村子的修缮，又安排了几个人利用盐田开始晒盐。

有了提水机的使用，晒盐的工作变得非常轻松，只需要每天傍晚扛着提水机抽水就行了，海边的另一处石英矿和锡矿也开始了开采，开采的矿工们刚好可以在盐田上面的村子里休息，省去了再建屋子的麻烦，工匠们给这个村子取名叫做“盐田村”。

何兴旺汇报了这些情况后，姬新禹安排人从水泥工坊往北沿着原先的小路开始修路，他要将这条路修到码头上去，另外一条支路是要扩建石灰矿旁边原本就有的小路，这条路一直往东南倾斜，从石灰石矿的主路可以通往盐田的山下和海边矿区。

有这样两条路不仅海边开采的矿物方便运回，还方便了以后到海边码头货运。姬新禹的几个矿场废石本就很多，用来造路再适合不过，有了原先的经验，道路的建设还是比较顺利的，村民们比较辛苦的就是需要按照姬新禹的要求在路的两边挖出排水沟，姬新禹实地考察后发现，周边都是山林，排水沟是有些多余了，最后姬新禹让他们先不用挖排水沟，等到以后有必要的话再说。