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开艘航母去抗日-第139部分

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面熔化状态的铜水和炉渣同时从炉中排出。

缓缓流动的铜水向着下一个炉子流去,刘金秋指着它们说道:“那些是冰铜,主要成分是硫化亚铜,送到下面的炉子中冶炼就能得到粗铜了,粗铜再经过一道精炼工艺就能得到纯度比较高的精铜了。”

正在这时,一个年轻人走到刘金秋面前说道:“刘老,炉渣的样品我们已经送到检验中心了,您什么时间去看?”

刘金秋点点头,说道:“我知道了,你们先把铜的含量测算出来。”

年轻人一走,刘金秋就无奈地说:“我都不敢去看检验成果,我们的设备还是太粗糙了,所以炉渣中铜的含量一定会很高,我们的效率很低啊!”

刘金秋又说:“不光是冶炼铜的效率低,还有燃烧产生的烟气,有大量的热没有利用,只能白白地排放到空气中。”林远笑道:“这些都不要紧,我们先解决材料有无的问题,效率的事情,我们以后再说。”

这时,又有人来报告,外面来了一伙人,要见刘老,林远一笑,说道:“一定是他们来了,快让他们进来。”

来的人正是北京舰上电气系统的负责人——邱贤,他带来的人,正是北京舰上负责维护电气系统的工程师们,军舰和战机,都需要用到大量的电器设备,比如说雷达需要供电发射电磁波,舱室需要照明,很多武器是采用电击发的,给这些设备供电的电压,频率不尽相同,这就要用到大量的电气设备,所以北京舰上有一批专业的电气维护人员。

林远和刘金秋把众人带到休息室,林远说道:“我请大家来,就是想让大家设计供电系统所用的电缆。”

刘金秋把一份文件递给了邱贤,说道:“我们如今最主要的用电项目是电弧炉,所需要的电压在一万伏特到十一万伏特之间。”

邱贤说道:“在我们那个时代,国家规定:十一万伏特以上为高压输电系统,三万五千伏特以下为低压配电系统,高压输电系统电缆的工艺和结构都比较复杂,如果发电厂和用电设备距离很近的话,我们就把电压设定在二万伏特。”

刘金秋说道:“我们当然是希望电压越高越好,制造高压输电电缆有什么困难吗?”

邱贤说道:“还是材料的问题,尽管我们现在能把铜冶炼出来,可是电缆的结构是很复杂的,如果是在外面输送电能还好说,我们直接做成裸线就好了,可是我们要把电缆送到人群中去,那样电缆外面就必须要有绝缘外套,内部还要有自动充油结构,防止有空气间隙的出现,破坏绝缘外层。”

“不光是要有绝缘外层,内部还要有绝缘物质填充空隙,为了提高强度,还要有一层钢丝铠;这些以我们现有的技术,想造起来恐怕不是那么容易。”

“输电电压越高,对绝缘外套的要求也就越高,绝缘外套一般是橡胶或者塑料,我们不是还没有有机工业吗,那我们怎么造绝缘外套?”

林远说道:“既然我们没有造绝缘外套的材料,就算是低电压的电缆,我们也造不出来啊!”

邱贤无奈地点了点头,林远说道:“我们输电的距离不算远,不如把北京舰上的备用电缆先拿过来用。”

邱贤说道:“不可能,北京舰上的电缆没有能够满足电弧炉使用要求的。”

众人一片沉默,难道这电缆,就造不出来了吗?

林远说道:“我有一个办法,不妨一试,使用这个方法,我们不用绝缘层,一样可以造电缆。”

第332章飞机发电

众人都是一愣,邱贤眼睛一亮,问道:“你说的是无损耗管道传输技术吗?这种技术在发电端安装一种设备——电子加速器,它能够把电流以电子的形式加速输送到用电端,然后在用电端安装一种电子减速器,再把电子流转变电流,在我们的那个时代,全世界五分之一的电能都消耗在运输途中了,这种输电技术可以最大限度的降低损耗。”

林远问道:“这种技术已经出现了吗?”

邱贤说道:“我们国家正在研制,不过处于绝密状态,既然我们已经到了这个时代,就没有什么可隐瞒的了,这种技术虽然节省电能,可是技术难度极大,尤其是加速器和减速器的技术,需要高精度的控制技术,以我们身处的时代的技术水平,做梦都不敢想。”

林远说道:“其实我们不用那么尖端的技术,有一种气体,叫做六氟化硫,不知道大家听没听说过?”

刘金秋说道:“我听说过这种气体,这种气体很有趣,它对人体没有任何毒害作用,所以人可以吸入一些,吸入之后,说话的声音就会变得极其低沉,好像是变了一个人一样。”

林远说道:“这的确是这种气体的一个性质,这种气体还有一个更重要的性质,那就是绝缘性。”

林远接着说:“北京舰上有很多电气设备都要在高电压的情况下运行,这些设备用到了一种气体绝缘保护开关,里面的气体就是这种六氟化硫,我知道北京舰上有不少这种备用气体,所以,我们可以利用这种气体来制造电缆。”

邱贤说道:“被你这么一提醒,我也想起来了,的确有这种气体绝缘电缆,这种电缆的绝缘性能极好,而且结构比常规电缆简单,不需要自动充油结构,它的结构是这样的,中间是一根导线,导线外面加装绝缘的支撑,支撑外面加装一层金属薄壁管,气体就在这一层管道里面,最外层是钢管,用来提高强度,保护内部结构。”

林远说道:“没错,就是这样,这种电缆需要用的各种材料我们都有,导线自然是不必说了,绝缘支撑可以选用陶瓷,外面的金属管我们也可以制造,还有焊接也不成问题。”

邱贤说道:“好的,我们随后就计算相关的参数,尽快把这种电缆制造出来。”

林远说道:“变压器我们可以使用北京舰上的备份,我们现在来讨论一下发电机的事情。”邱贤说道:“从能源的角度来讲,电能的来源主要可以分为以下两种:一个是水的势能,让水从高处流下,推动水轮机旋转,进行发电,水电站就是使用的这种能源;还有一个是化学能,就是化学燃料,实现转化的设备就是火力发电机,通过化学的燃烧产生高温蒸汽,蒸汽推动汽轮机旋转发电。”

“还有一些新概念的发电方式,比如核能发电,潮汐能发电,风能发电,太阳能发电等等,因为它们对我们现在来说都不适用,所以我也就不再详细介绍了。”

林远说道:“我觉得水力发电也不适合我们,想要建设水电站,首先要有合适的河流,这附近的河流的确不少,也有不少具备修建发电站的潜力,可是建设水电站必须修建大坝,用大坝拦水的方式让上游的水位提高,这样水流的势能才会变大,而我们现在,没有那么大的工程建设能力,所以很难把大坝修建成功。”

邱贤说道:“那我们就利用化学能进行发电,至于化学燃料嘛,如今我们的煤矿已经在开采了,所以有很充足的燃料,不过……”

林远问道:“还有什么困难?”

邱贤说道:“发电机的原理就是法拉第电磁感应定律,让导体切割磁感线,就能在导体上产生感应电流,这对导体的电磁性能提出了较高的要求。在我们的那个时代,发电设备的转子使用的是电磁性能很好的硅钢,我们在设计发电机的时候,硅钢的牌号和性能都列在设计手册上,我们不会去考虑硅钢是怎么冶炼出来的这样的问题,所以我们想知道,我们有没有这样的硅钢?”

刘金秋说道:“电磁性能优异的硅钢我们如今还没法制造出来,你们可以暂时使用低碳钢代替。”

邱贤说道:“这样的话,发电的效率可能会很低。”

林远说道:“效率低一点没有关系,我们最重要的事情是先把电发出来,有了点之后电弧炉就能冶炼高性能材料了,到那个时候我们在逐步改进设备,提高效率。”

邱贤说道:“发电机的转子需要设备来带动,在我们的时代,有两种设备,一种就是汽轮机了,利用高压水蒸气来推动叶轮旋转,不过采用汽轮机的热效率比较低,所以它有被另一种设备取代的趋势,就是燃气轮机,燃气轮机是直接用高温空气推动的,省去了加热水的过程,所以热效率较高,我觉得我们还是建造燃气轮机比较好。”

林远说道:“燃气轮机的建造难度很大,首先就是叶片的形状不好加工,还有叶片的材料,燃气轮机的转速都非常高,可能达到每分钟上万转,这会产生巨大的离心力,如果材料的拉伸强度不高的话,通俗地讲:直接就被甩断了!所以,我们还是选用汽轮机比较合适一些。”

刘金秋说道:“燃气轮机的建造难度虽然大,可是汽轮机的建造难度也不低,首先就是锅炉产生水蒸气的数量和压力,我们现在自己建造的锅炉,受制于钢铁的性能,蒸汽的压力不能太高,否则内部的管道就有可能破损,而降低蒸汽的压力,就无法推动汽轮机有效发电。”

“还有就是汽轮机本身的问题了,汽轮机旋转速度尽管比燃气轮机慢一些,可是水蒸气对它的冲击作用很大,这对汽轮机叶片的强度提出了很高的要求,在我们的时代,汽轮机通常采用无余量精密铸造,相关的设备我们还没有;还有轴承的问题,汽轮机的体积和重量一般都远远超过燃气轮机,那么大的重量,还要快速旋转,必须有先进的轴承,可是我们现在连轴承合金都没有。”

邱贤也说道:“对啊,我们的低碳钢电磁性能本来就不好,如果汽轮机的性能再跟不上的话,根本无法发电。”

看来又是一道技术难关,众人再一次沉默了,林远突然说道:“我想到办法了,我们可以用飞机发电!”

众人听见这话都是一愣,邱贤问道:“你说什么?什么是用飞机发电?”没等林远回答,邱贤点点头,说道:“我想明白了。”

第333章涡扇…30变身

林远连忙说道:“我太着急了,没有说清楚,我是说,用飞机的发动机来发电,飞机的发动机,就是燃气轮机啊!”

邱贤附和道:“没错,在我们的时代,很多火力发电厂使用的燃气轮机,正是用飞机的发动机改装的。”

林远说道:“是的,在飞机上,高温燃气推动涡轮旋转之后就喷射出飞机,以此来推动飞机前进,如果把飞机的发动机改装成发电机的话,就在涡轮之后再加装一个自由涡轮,让燃气推动自由涡轮旋转,自由涡轮带动发电机旋转,就能够发电了。”

邱贤说道:“这种改装的技术不是我们研究的范畴,我们还是进行发电机的设计吧。”

林远说道:“你放心,发动机的改装我会找相关的专家的。”

林远随后就联系上了北京舰,舰上的航空发动机专家——廖明,很快就来到了工业区。

北京舰上的歼25舰载机使用的发动机是我国最新研制的涡扇…30发动机,航空发动机,历来被誉为工业王冠上的明珠,是一个国家综合国力,工业实力的集中体现,一款优秀的航空发动机与其说是设计出来的,不如说是改出来的,所以工业和信息化部(原来的国防科工委)特地指派航空发动机专家跟随上舰,对这一款发动机出现的问题随时进行记录。

廖明院士可以算得上是航空发动机领域的一朵奇葩,航空发动机是一种流体机械,它的研制工作分为两条主线:一条是气线,研究的是航空发动机内部和气体有关的部分,比如说压气机的气体流场设计,燃烧室温度场设计等等;另一条是力线,研究的是航空发动机的结构,强度等等。

这两条线,能精通一条就已经很不错了,可是廖明院士却两条都精通,所以相关的领导才指派他上舰,和很多航空发动机专家一样,没有特点是廖明院士最大的特点,他就是那种放在人堆里都找不出来的老头。

廖明院士听了林远的要求之后,没有丝毫的迟疑,呵呵笑道:“这样的事情我们做过很多次了,高压压气机,燃烧室,高压涡轮这三大部件被合称为航空发动机的核心机,涡扇…30的核心机性能优越,具备很强大的改装能力,堪称是航空发动机里的变形金刚啊!它可不光能改装成发电机。”

林远问道:“还可以改装成什么?”

廖明说道:“还可以改装成军舰使用的发动机,在我们的时代,涡扇…30改装的舰用发动机,性能全面超越了美国人的LM2500,我们的驱逐舰安装了这种发动机之后,机动性直接超过驱逐舰之王——美国阿利·伯克级驱逐舰,你以后要是想造军舰,我们也可以用它来改装,机动性保证甩这个时代的军舰三条街!”

林远说道:“我们是得抓紧时间造军舰了,现在的军舰的确是满足不了要求了。”

廖明问道:“我虽然不是相关领域的专家,可是我也知道造军舰需要很多设备,要弄齐这些设备,恐怕不是太容易。”

林远说道:“没事,我想好了,咱们这边的事情处理得差不多了,我就去江南制造总局,把他们的造船厂弄到手。”

说到这里,两人相视一笑,原来不知不觉已经跑题了,林远问道:“用涡扇…30改成的发电机,功率可以达到多少?”

廖明说道:“依照我们改进的经验,功率可以达到4兆瓦。”

林远问道:“我知道航空发动机的使用时间在十的三次方数量级,这个时间明显不够,有没有什么方法能够让这个时间大幅延长呢?”

廖明说道:“在地面发电的过程中,并不需要燃气有很高的温度,所以我们可以把温度降低下来,按照我们的经验,降低一千开尔文,使用时间能够延长到十的五次方数量级。”

林远说道:“我们拿出两台发动机来,差不多够用了,改装过程,有什么难度吗?”

廖明说道:“基本没有什么难度,改装的时候,我们需要把风扇和外涵道去掉,这样需要重新设计低压压气机机匣,中介机匣等等部件,不过你可以放心,由于改进之后的航空发动机不需要上天了,所以不用考虑重量,我们使用碳钢,甚至是铸铁都可以;还有动力涡轮的设计,我们现在造不出动力涡轮,不过我们可以使用另一台的发动机的涡轮来代替。”

林远说道:“我们以后一定是要使用汽油或是柴油来做燃料的,所以,燃烧室和喷嘴是不是也要重新设计?”

廖明答道:“没错,你就放心吧,这些我们都有相关的经验,而且材料和设备都完全够用!”

林远心想:“这样一来,发电问题算是基本解决了,不过另一个问题却凸显了出来,那就是石油的问题!”

经过改进的发电机在短时间内可以使用航空燃油,可是以后就要使用汽油或是柴油了,汽油和柴油都是石油工业的产物,石油加热分馏之后就能得到柴油或是汽油。

想起了石油,林远心中一阵激动,如果从能源角度看待人类的发展史,煤炭无疑引发了第一次工业革命,而石油的大规模开采和利用,则引发了第二次工业革命,从石油中分馏出来的汽油,柴油,赋予内燃机前所未有的动力;润滑油则让各种零件高效率地运行。

石油还是有机化工原料的重要来源,用石油原料制取的橡胶让汽车飞速前进成为可能;合成纤维和塑料则从根本上改变了人类的衣食住行……林远安排完了工业区的事情,就回到总督衙门,正在他构想石油工业的时候,一个师爷慌慌张张地跑进来,说道:“启禀大人,大事不好,有一伙英国传教士,正在奉天附近的乡村之中。”

林远问道:“他们在就在呗,你慌慌张张地做什么?”

师爷说道:“大人不记得教案了吗?”

林远说道:“
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