第105章 電力，工業發展的發動機（1/2）

蒸汽輪機，自從1884年由英國工程師查爾斯·阿爾傑農·帕森斯，發展出來真正實用化的多級反動式蒸汽輪機開始。

到現在1937年，已經發展了五十三年了。

這五十三年中，在蒸汽輪機的技術發展上，可以說是突飛猛進。

從最開始的只有十馬力，發展到現在蘇聯在Pr.23型戰列艦上使用的蒸汽輪機動力裝置，最大達到了225000馬力。

雖然這計劃建造四艘的戰列艦，直到最後戰爭結束，也沒有真正的走下船台。

但是它的動力系統的研製工作，還是給蘇聯提供了太多的技術積累。

蒸汽輪機的基本原理說起來並不複雜。

它的動力源頭和蒸汽機一樣，同樣來自於燒開水的鍋爐。

只不過蒸汽輪機的蒸汽不是推動活塞工作，而是通過它的高壓去吹動葉輪旋轉。

是把蒸汽熱能，通過蒸汽輪機轉換成機械能的一個過程。

一個燒開水的高壓鍋爐，在壓力足夠的時候，通過高壓管道送入蒸汽輪機進氣口。

蒸汽輪機內的定子葉輪，通過它的葉片，把高壓蒸汽分流，每一個定子葉片分出來的高壓蒸汽就是一個小汽條。

這個有著巨大壓力的小汽條被分流出來之後，會吹到定子葉輪後方的轉子葉輪的葉片上。

轉子葉片被高壓氣體吹動，於是轉子葉輪帶動轉子軸轉動，轉子軸通過轉動，就把蒸汽熱能轉化成了用於帶動發電機轉動的機械能。

整個過程原理就是這麼一個東西。

至於為什麼有的蒸汽輪機帶起來的動能大，有的帶起來的動能小。

這就是設計上的問題了。

一個是蒸汽壓力的大小，直接決定了蒸汽輪機的動能轉換。

第二個就是轉子和定子葉輪上的葉片設計。

葉輪組的直徑、葉片的多少、葉片承壓的面積、葉片承壓角度、定/轉子葉輪組的數量。

高壓區葉輪組的組合，中壓區的葉輪組的組合，低壓區的葉輪組合。

這些設計，才是決定一台蒸汽輪機的動能轉化效率高低的主要問題。

轉化效率越高，這台蒸汽輪機的所能傳出來的功率也就越大。

至於蒸汽輪機的高壓區和中低壓區的工作原理也很簡單。

高壓蒸汽進入的第一個葉輪腔室，帶動腔室內的多組轉子葉輪後。

排出來的，降溫已經降低，壓力也減小的蒸汽，會通過管道被再次送進鍋爐進行加熱。

在進行二次加熱的蒸汽會被送入中壓葉輪腔室。

而從中壓區出來的蒸汽就不會再被送進鍋爐了，而是直接進入低壓區。

在低壓區做功完成的蒸汽，會在冷凝器中冷凝成熱水後，被送進鍋爐里再次被燒成水蒸氣。

如此往復循環，就可以讓蒸汽輪機成為一個動力源。

在這台一千二百噸的鍛壓機沒有成型之前，電氣實驗室和動力實驗室的同學們，已經開始對蒸汽輪機發電機組進行了基礎研究，和超小型蒸汽輪機的驗證實驗。

在陳常在給出的高壓鍋爐和蒸汽輪機圖紙，以及特科的同志們收集過來的，國內外關於鍋爐和蒸汽輪機的技術資料的幫助下。

早在幾個月前，就搞出來了一個超小型的，只有五十千瓦的蒸汽輪機發電機組。

這個發電機組，完全就是進行初步理論實踐的試驗品，它的作用就是對蒸汽輪機發電機組後期製造的一次摸索。

而在一個月前，第二台一百千瓦的蒸汽輪機發電機組也開始了發電。

這同樣是為了在小型機組進行同比例放大後，所可能遇到的一些問題進行論證和解決。

因為蒸汽輪機發電機組的同比例放大，並不是簡單的個頭變大了那麼簡單。

這裡面還涉及了材料變化、葉片和軸承的材質選擇、密封材料的選擇、溫度控制、壓力、轉速、穩定性、電流、電壓等等方面的計算和控制方法的改變。

至於為什麼只是做到了一百千瓦就不再往大做了，那是因為在沒有一千二百噸級鍛壓機的時候。

五百噸的鍛壓機鍛造出來的主軸，最大只能適應在一百千瓦的發電機組身上。

如果再放大，那麼不管是蒸汽輪機還是發電機，它們的主軸都承受不住那麼大的扭矩。

不過現在一千二百噸鍛壓機正式成功運行了。

陳常在就可以用這台鍛壓機鍛壓出來，理論上可以用在六兆瓦蒸汽輪機發電機組上的兩個主軸。

一兆瓦=一千千瓦=一百萬瓦。

也就是說一兆瓦的蒸汽輪機發電機組所能發出來的電能，等於十台現在由柴油機帶動的一百千瓦發電機組所發出來的電能。

在同樣的發電量下，這裡面的能源消耗是完全無法相比的。

在同樣的電量下，蒸汽輪機消耗的能量，是柴油發電機組的百分之五十六到七十一。

但是蒸汽輪機使用的燃料是煤炭，而柴油發電機組使用的是柴油。

這兩樣燃料在陝北的價值是完全不一樣的。

陝北的煤炭可是比石油多到不知道哪裡去了。

而陳常在剛開始，也不準備把這第一個應用實驗型蒸汽輪機發電機組搞得太大。

他還是認為，在這上面還是一步一步的來，穩妥一些更好。

就像是鍛壓機，他也沒有一步就上到五千噸鍛壓機，而是從一百五十噸到五百噸再到一千二百噸，一步一步的積累技術經驗，穩步走起來的。

「老師，咱們這第一台真正的蒸汽輪機發電機組，真的只是搞一兆瓦的機組？

是不是太小了點？」陳常在的學生們問道。

陳常在說道：「這已經不小了，這已經是你們搞出來的那個一百千瓦發電機組的十倍了。

要知道在技術發展上，不是跨度越大越好，每一個量級的變化，都有著我們無法預見的問題出現。

理論有時也只是理論，在實際運用時，理論也會出現偏差。

我們在理論計算的時候認為完全沒有問題的數據，在真的運用在一兆瓦蒸汽輪機上時，也可能會出現不準確的情況。

還有我們在一百千瓦發電機組上可以正常運用的材料和數據，等到了兆瓦級機組上的時候，它也可能就無法承受那麼高的壓力和扭矩。

所以我們只能一步一步的來，從小到大慢慢走，打牢我們的基礎，積累出來更多的經驗教訓。

才能真正走的更遠。

如果現在就邁大步子，是容易摔跟頭的。」

對於陳常在的話，學生們還是會聽的，這些年來，陳常在在對他們技術的指導方向上，從來都沒有出現過什麼錯誤。

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