分离凝结器的重大构思
从牧羊人住的小屋子到高尔夫球大厦的一段短短的路程当中,瓦特得到了一个结论,那就是汽筒之外再做一个凝结器。
说起来这是多么简单的事啊!在一次午后惬意的散步中,就得出了这个发明。
瓦特后来曾经谦逊地表示:“如果说我有什么过人的地方,那就是得助于一种偶然,和看透人家所不注意的事物而已。”
其实,把这个发现当作是一种偶然的事是不对的,这是瓦特多年来刻苦研究所得来的成就。分离凝结器这种东西的构想,是经过了长时期的研究,所达到的最后结果。
瓦特的这一重大构思完成了,他急于着手发挥,跃跃欲试,满脑子都是凝结器的想法,就连自己到底是怎样回到家的,他都搞不清楚。
“你回来了!”
当妻子玛戈蕾特一看到这位和出去的时候完全两样,满面春风的丈夫,突然推开房门进来时,她不觉睁大了眼睛这样问他。
“嗯!”
瓦特只答应了一声,然后他就在这个狭小的家中,从房间走到饭厅,再从饭厅走到门口,来回不停地踱来踱去。
脑子里面早已形成新机械的构思了,他忍不住就想要动手制作,可是今天是星期日,照例是禁止工作的。
咯!咯!咯!踏在地板上的脚步声,和他在脑中所装配的蒸汽机互相配合似的,已经开始转动起来了。
第二天一大早,天才蒙蒙亮,瓦特就迫不及待地跑到他大学朋友的家里。
“你家里是不是有一个大的黄铜制注水器?”
“哦!有的。”
“能不能暂时借用一下?”
“好的,你拿去吧!反正是没有用的东西,可是,瓦特先生,你拿它干什么呢?”
瓦特微笑着说:“我想制造一个新的蒸汽机模型!”
瓦特向他道了声谢谢,就把那个黄铜制注水器带回家去,然后马上就把那个注水器改制为汽筒。
瓦特最初的蒸汽机模型是这样的:
一个汽筒,汽筒里面有一个活塞,活塞最下面,有一个吊东西的钩子。
汽筒通过管子与一个小锅炉相接,蒸汽沿管子进人环形有的汽简内,汽筒因此能保持很高的温度。
汽筒的旁边接着一个冷凝器,冷凝器顶上有一个可以排气的阀门,下面有一个排水的小管子。
小锅炉里产生的蒸汽顺着管子进人汽筒,汽筒里的空气就被压进冷凝器,随着蒸汽越来越多,冷凝器里的空气也从顶上的阀门被压出,这时冷凝器和汽筒都充满了蒸汽。
这时冷凝器被冷水制冷,里面的蒸汽凝成水,通过小管子不断挤出。
与之相连的汽筒内的蒸汽就不断地涌过来被凝结,汽筒成了真空。
活塞就被空气向上压,不断上升,活塞的钩子上所吊的东西就给吊起来了。
这个装置比纽科门机先进了许多,它能充分地使蒸汽进人到小管子里凝结,由于不浪费蒸汽,效率大大提高了。
“不错!不错!”瓦特高兴得拍起手来。
瓦特所设想的那个原理,经过这次实地的实验已得到证实了。
可是使凝结器冷却的水槽中的水,很快地就热了起来,因此活塞只动了三四下就突然停止了。瓦特便把那些消耗掉的蒸气量和吊起的重量计算一下,知道了这种发明完全成功了。
然后,瓦特又造了一个汽筒直径大点的模型,对于蒸汽机方面,又加以大大的改良。
瓦特发觉,当活塞下降时,空气也就随之进入汽简内,汽筒于是就冷却下来,这时要想再提高温度,就得消耗一些无谓的蒸气了,于是必须在活塞的上面紧密地加上一个盖子,改用蒸气充入活塞的周围。
换言之,也就是将以往所利用的大气压力改为蒸气,使过去的气压机械一变而为真正的蒸汽机械了。
于是他必须在活塞的上面紧密地加上一个盖子,改用蒸汽充入活塞的周围。
由于这种改良,蒸气就不会浪费了。这项新的装置,最重要的地方在于不让空气跑进汽筒内。为了防止这种现象的发生,瓦特才考虑到设计一个包住这个汽筒的第二汽筒,将蒸汽充满两个汽筒之间,完全用蒸汽来推动活塞上升。
也就是说,瓦特要将以往所利用的大气压力改为蒸汽,使过去的气压机械一变而为真正的蒸汽机械。
这又是一个新的飞跃。