这一招依然只是解决了燃料浪费的问题,对于导热性过低的痛点并没有解决。
好在宋应星聪明,经验丰富,还能跟沈树人互相启发,两人群策群力,就搞出了第三个版本——把隔离废气和新鲜空气的预热腔,直接从耐火砖材质,改成了铁管。
金属管道的热交换效率,当然比砖石强得多,如此一来,废气把热量传给新鲜空气的效率,也就大大提升了。
虽然还是不够高,好歹比之前强了不少。宋应星当时表示,如果还不满意,那就只有用铜管来代替铸铁管了——
地球人都知道,铜是导热性非常好的金属,比铁还好得多,世上的所有金属里,只有金银的导热性比铜更好。
但铜也比铁贵得多,实验性地造几根铜管进行热交换实验是可以的,或者是以后要搞高端特供钢材,可以少量用铜管预热风炉。大规模生产沈树人还有些舍不得,也花不起。
好在宋应星提出了铜管这个思路后,也启发了沈树人,让他联想到了后世的热水器。
后世的燃气热水器,为了热交换效率,不都是用弯弯曲曲的铜管承载自来水、让燃气火苗炙烤铜管快速烧水么?
沈树人毕竟是男人,高材生,哪怕不是理科生,前世家里热水器坏了他还是拆开来看过的。被这个思路启发后,他很快意识到:材料的导热性不够好,那还可以通过增大表面积来提高热交换么!
就算只是用最便宜的铸铁管进行空气热交换,咱也可以把铸铁管的模具改一改,直接做成管内外壁有很多凸起的鳍片,那不就跟后世电脑CPU上的散热器一个结构了嘛!
而且反正铸铁的东西都是一次成型,只要把模具开好,外形复杂也不会提升量产时的加工难度。
他说干就干,这才有了今天眼前这台高炉的预热风室——如果把这台高炉的预热风室外壁拆了,就能看到内部的热交换铁管,是跟刺猬一样有一道道密集的散热鳍片的。
原本如果按照后世的CPU散热器,这散热鳍片的底部和顶部应该是一样宽的,这样才可以在单位散热器重量的情况下、做到最大化表面积。
但明末的铸造开模工艺显然没这么精密,也铸造不出很长的薄鳍片铁管,所以实际上沈树人这座高炉用的热交换管鳍片,是底部厚顶部窄的,铁管的截面也就跟齿轮差不多了。
无非是内壁外壁都有密集的长排锐齿,看起来很是瘆人。
当时宋应星最初听到这个思路,也是啧啧称奇,大呼受教,说他琢磨了一辈子工巧之物,也钻研过关于热交换的问题,但怎么就没想到靠这样来增大导热接触面积呢。
……
这段时间里、那些艰辛的研发过程细节,还有不少,沈树人走神了一会儿,也无法一一回忆起来。
很快,高炉开炉出铁的动
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