但沈云卿也发现,这种早期型的叶轮机有个致命缺陷,蒸汽利用率比蒸汽机低得多。
理论上,蒸汽轮机的蒸汽利用率比蒸汽机高得多,因为蒸汽轮机是密闭结构,理论上蒸汽轮机的蒸汽利用率趋于百分之百,实际情况受到叶轮和轮机结构、阻力影响,蒸汽轮机的能源转化率会降低,但仍然比活塞式蒸汽机高得多。
而乌兹曼的叶轮机是开放式轮机,叶轮只是单纯的一组平板。现代叶轮机的叶扇都是曲弧面叶扇子,有十多组大小不同的叶轮串联组合而成。
乌兹曼的叶轮机只有一组,只能通过增大页面的面积,提高蒸汽转化效率,而不能压缩蒸汽,增加叶轮的效率。
而且蒸汽轮机是轴向驱动,也就是输入蒸汽与蒸汽轮机转轴为同一个方向。乌兹曼的叶轮机的蒸汽输入是径向,蒸汽动力垂直于转轴,这意味着蒸汽转化成动能的效率会很低,也不会产生蒸汽压缩再膨胀的效果。
要提高功率,就只能不断增加叶扇的面积,会导致叶轮蒸汽机体积越来越大,而能耗利用率越来越差。
但不可否认乌兹曼的叶轮机提供了一种新的蒸汽动力,带来超过人力的机械做工。
尽管动力设备理念“很先进”,但炼钢方面没什么改进,只是单纯的把炼炉堆大,提高炼炉吨位,炼钢工艺依然按部就班的投料,先炼出生铁,再把铁砂投入生铁内,炼出低碳钢。
乌兹曼炼钢投的这种铁砂是含碳量极低的纯铁,当纯铁和生铁溶液突然结合,会出现排炭现象,大量碳元素从生铁内排除,从而得到含碳量较低的钢,有点类似于灌钢法。而灌钢法改进工艺后,就是转炉炼钢法。
但无论灌钢还是转炉,都必须有风箱或者鼓风机,最好是用焦炭。
而乌兹曼目前还没发现“鼓风”这个技术,也没有焦炭技术,所以他们的灌钢不能称之为灌钢,只能叫做煮钢,无法实现工业化规模生产,因此炼钢的周期很长,煤炭消耗大,成本会很高。
只能靠堆积炼炉的体形吨位,达到增加炼钢产能的目的,无法通过提高效率和节能,在吨位不变的情况下增加产能。
当然,就农耕时期和工业化早期而言,这种炼钢工艺和产能完全足够了,但对于工业化中后期,和现代社会而言,肯定是不够的。
炼出的低碳钢或生铁被灌入模具中,变成铁锭、炮弹或者各种圆钢、方钢,为了提高钢的表面含碳量,乌兹曼工匠会对钢材进行渗碳。
其实他们并不知道什么是渗碳,只是知道这么做,会提高钢材的性能,而且操作也非常糙,趁着钢铁浇铸成形还处于红热状态的时候,直接给撂进石油槽子里,给钢铁做渗碳。
原理其实很简单,石油有着高达83%~87%的含碳量。利用钢铁处于红热状态晶体膨胀的特性,瞬间进行渗碳,顺带油性淬火,从而提高了钢的品质,改善了钢材结构质量,同时还能深度渗碳。
要说这种技术以当前的条件,也只能在中东实现,其他地方没有便利开采的浅表石油。
这就不难理解铁铺里会有石油,刀具会格外青黑,其实就是钢铁红热状态下瞬间高强度渗碳和油性淬火产生的变色,青黑色就是碳化反应,即便进行了磨光和开刃,把表面的石油都清理干净,但是高强度的渗碳和淬火,会在钢材内留下痕迹。喜欢陛下的CEO请大家收藏:(www.zeyuxuan.cc)陛下的CEO泽雨轩小说网更新速度最快。
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