另一个工匠提出了让蒸汽返回锅炉的循环使用方案,而不是把冷凝水直接排掉。
工匠反复协商,装上换向阀,让一次使用后的废蒸汽能够进入第二个气缸和第三个气缸,再由三个气缸中的蒸汽膨胀后分别推动活塞,大大提高蒸汽使用效率,动力大增。
与此同时,工匠们又造出了栅栏式的铜冷凝器,又发明了铜冷凝管,让蒸汽迅速冷却后重新回到锅炉,这一点在海船上尤其重要,否则没有那么多淡水消耗,必须要循环使用才行。
但第三个新问题又出来了,怎么保证三个活塞推动的力量能够协调运用,工匠们不断调试,造出三个逐步增大的气缸,三个气缸的活塞面积各增加一倍,然后改造连动杆,使它变成复合连动杆,使动力由一步连动变成了三步连动,成功解决了动力不足问题。
八十名工匠整整用了一年时间,先后造出八座蒸汽机,耗费了几万贯钱,第八座蒸汽机终于成功了,强劲地推动转轮。
蒸汽机转动了一夜,始终保持动力强劲,轮轴飞转,工匠们都激动得欢呼起来,紧紧拥抱在一起。
当然,这座船用蒸汽机还是很原始笨重,重达两千斤,蒸汽机倒不大,但锅炉足有两层楼高,还有很多地方需要进一步改良,比如发明高压锅炉后,才真正解决了早期蒸汽机笨重的缺陷。
但发明高压锅炉还要解决爆炸问题,那就需要用到控制阀以及低熔点金属栓,这需要时间来慢慢摸索和积累。
另外,还有一个比较棘手的问题,就是耗炭量太大,虽然宋朝已经广泛使用煤炭,在陆地上用蒸汽机没有问题,可以随时补充煤炭,但如果在漫长海上航行,煤炭问题怎么解决。
工匠们也没有办法,只能考虑携带一艘石炭补给船,或者在沿途港口补给。
蒸汽机试验成功的消息,率先在《信报》上头版头条登载,这个消息对普通百姓感受不大,但对所有努力提高纺线效率的大工坊而言,却无疑是一个巨大的轰动。
用它带动的大纺机,日产绵线三百斤,是水力大纺机的两倍。
但蒸汽机的意义并不是大大提高绵线产量,本身水力大纺机就已经用水力替代了人力,只是它受到的限制比较大,必须在河边或者山脚下使用,但蒸汽机就可以在任何地方使用。
不过蒸汽机用在纺织业,至少在目前而言还不太现实,一个生铁产量还不大,生铁更多是用在军事上,另外它的使用成本也很高,宋朝的石炭也比较贵,尽管效力比水力大纺机高一点,但整体成本却高了很多,反而会提高绵布价格,所以《信报》刊登出蒸汽机发明出来后,很快就销声匿迹了。
这至少需要十年、二十年的时间来发展推广。
蒸汽机的主要作用还是在于远洋航行,把几百人力解放出来,另外马力强劲,船只速度更快。