“恭喜啊,阿達,終於把這東西搞出來了啊。”在蒸汽機噪聲很大的轉動聲中,馬林大聲說道。
“還得多謝您提供的瓦特先生的思路啊。”達芬奇開心地笑道。說完,把馬林帶到了遠離蒸汽機的地方,方便說話。
“嗯,看來可以用於抽水了!”馬林看着不住轉動的蒸汽機,略有所思地說道。
“抽水?”之前,達芬奇盡忙着蒸汽機的研發了,都沒有注意蒸汽機的用途。
“當然,搞蒸汽機自然是爲了抽水。我在愛爾蘭島上有一個深井礦,深度高達50米,如果沒有蒸汽機去抽水,估計開採都沒法展開。”馬林說的,就是塔拉山的鉛鋅礦。那邊範高雷已經派人去挖深井了,只要找到礦,那麼,首先就需要一臺抽水機。
畢竟,塔拉山在愛爾蘭島東部平原,屬於氣候溼潤地區,地下水必然豐富。即使在發現地下水涌動的地下暗河之後,可以通過另外挖井隔斷暗河的方式,堵死暗河,讓地下水不至於噴涌而出。但是,以那邊的地礦,地下滲水是免不了的。就算堵死了地下暗河,也會通過溼潤的土層滲透一些水來。因此,那邊必然是需要抽水機經常工作的。抽水機不過燃燒一點煤炭,成本也不算高。
“那……使用什麼水泵呢?”
現在的歐洲,可沒有長程水泵,風車抽水,也更多地像風車驅動類似水車的東西,從低處把水往高處提。
不過,水泵問題,對於馬林而言,並不是什麼問題。馬林所知道並理解的水泵,就有三種——離心泵、螺旋杆泵和活塞泵。
說起來,在後世農村,離心泵是最普遍應用的水泵了。但是,馬林第一個將離心泵排除。爲啥?因爲離心泵是靠着葉輪的高速轉動產生吸力,把水抽上來的。但問題就在一個“高速”上。蒸汽機的轉速……不提也罷。阿達搞出了瓦特蒸汽機,轉速每分鐘不過50轉,用來驅動離心泵,其轉速,絕對抽把水不到幾米高。而塔拉鉛鋅礦需要把水抽到50米的高度,因此,離心泵首先out。
接下來就是活塞泵,實際上,活塞泵是最好的抽深層地下水,甚至抽石油的泵種。後世那些抽油的“磕頭機”,就是使用活塞泵抽石油的。這種磕頭機,馬林前世外婆家附近,就有幾臺磕頭機,他小時候總是喜歡去看“磕頭機”磕頭。
而且,這種立式的蒸汽機,其實就是天然的磕頭機。若是把“太陽和行星齒輪傳動系統”取消掉,立式蒸汽機的連桿,就是上下往復運動的,非常適合配套活塞泵。
然而,馬林知道,活塞泵,最大的問題,就出在這個“活塞”上。要把地下水從那麼深的地下抽上來,顯然活塞的閉氣性要很好。不然,閉氣不好,可能就沒法工作了。
馬林現在無法保證能生產出質量好的活塞泵,甚至,都無法保證活塞泵閉氣良好。所以,活塞泵再好,馬林也只能放棄,誰叫這個年代的加工水準太差呢……
接下來,就是螺旋杆泵了。這種螺旋杆泵結構很簡單,就是管子裡一根螺旋杆在不停地轉動,它是靠着螺旋杆和襯套(管子內壁)形成的密封腔的容積變化來吸入和排出液體的。
事實上,這種水泵,早在公元前,就由偉大的古希臘科學家阿基米德在埃及發明的。據古希臘歷史學家迪奧多羅斯記載,阿基米德看到當地的埃及農民用水桶提水灌溉,覺得農民太過辛苦,產生了同情心,於是產生了設計一種水泵代替水桶提水灌溉的方式。
阿基米德做了一個大螺旋,放進一個圓筒裡,在頂端弄了一個搖柄,出水口則開在了頂端的一側。只要不住地搖動手柄,水就會不住地流出來了。
後來,這種簡易的人工水泵,在埃及地區很快傳了開來。羅馬帝國征服了埃及後,羅馬人也學了過去。但很不幸,日耳曼蠻族入侵後,歐洲科技倒退幾百年,西歐地區,這種東西也失傳了。不過,西歐人倒是發明出了水車這種依靠自然力量提水的工具,倒也用不着這種依靠人力的阿基米德螺旋泵。
阿基米德螺旋泵所需要的力是轉動,而瓦特蒸汽機,恰好能夠提供穩定的轉動的力量。因此,把瓦特蒸汽機和阿基米德螺旋泵結合起來,絕對是完美的結合。
馬林把阿基米德螺旋泵的歷史和原理跟達芬奇詳細解釋了下,達芬奇想了想說道:
“我好想看過這個歷史介紹,不過,當時沒有太過關注。因爲,那時候覺得,這種靠人力搖動的水泵,沒有自然力量驅動的水車方便,就沒有多加關注了。但是,現在有了蒸汽機,好像真的可以用哎……”
馬林也不廢話,直接叫來幾個木匠,用了半天功夫,做了一個很小的螺旋木杆和一個套筒。然後,一個鮮活的阿基米德螺旋泵模型就出來了。用來抽水,這種玩意還真不錯。
最關鍵的是,螺旋杆泵的揚程大,可以達到68米。而早期紐科門蒸汽機帶動的真空泵抽水機,最多隻能把水抽到10米的高度。顯然,在超過50米深的礦井裡,那種真空泵抽水機是沒啥用的。只有揚程高達68米的螺旋杆泵,纔有實用效果。
但問題在於,想弄出長達50米的螺旋杆,難度極大。即使使用木杆雕刻螺旋,也很難找到50米長的原木。而且,50米長的原木是很重的,蒸汽機帶動也困難。
於是,馬林降低了要求,只要求弄二三十米長的螺旋杆。這樣,用兩個蒸汽機接力,也能把深井裡的水給抽出來了。
接下來,剛剛完成瓦特蒸汽機研發的達芬奇,就緊張地投入到了阿基米德螺旋泵的研發中去了。
“我真是個勞累命,剛搞好了蒸汽機,又要去搞抽水泵。對了,馬林,搞出來之後,你是不是要在東弗里斯蘭的沼澤地裡大力推廣應用啊?這種抽水機,可比荷蘭風車效率高多了啊。”達芬奇好奇地問道。他對馬林也不大尊敬,主要是,當初記恨馬林強行綁架他。後來,不尊敬就成了習慣。不過,馬林也不在意,畢竟,達芬奇可是牛人,大科學家,叼一點也沒啥。而且,這貨又不是官員,不需要那麼遵從等級制度。因爲,馬林認爲,大科學家就是有特權……
“不,阿達,就算你把蒸汽機和抽水泵都搞出來了,我現在也不打算在東弗里斯蘭推廣。”馬林直接否定了達芬奇的想法。
“爲啥啊?”達芬奇有些着急。作爲一名大科學家,最細喜歡自己的發明創造在社會上得到應用了。這樣,人們也可以傳頌他的美名。
“阿達,我還沒有拿下魯爾區呢。魯爾區是煤炭產地。要是我還沒拿下魯爾區,就把蒸汽機拿出來,這不是讓人家坐地起價麼?而且,我以後想要買魯爾區,也會困難重重。所以,要等我得到了魯爾區產煤地之後,才能公開蒸汽機的存在。”
“好吧,你還是儘快去拿下那什麼魯爾區吧,我研究我的蒸汽機和水泵先,看看有什麼可以改進的地方……”然後,達芬奇就開始搗鼓起機器來,再也不搭理馬林了……