潜龙城的清晨难得凉快了一刻。
寅时刚过,天还没亮透。
唐王府后院的槐树上,露水顺着叶子尖往下滴,砸在青石板上,啪嗒啪嗒响。
苏小婉端着一盆刚打上来的井水从厨房出来,袖口挽到胳膊肘,露出两条白生生的手臂。
井水冰凉。盆沿上凝了一层水珠。
“娘。”
李清晨从实验室方向过来,眼眶底下两团青黑,走路却带风。手里攥着一卷图纸,纸边让汗浸得发软。
“昨晚又没睡?”
苏小婉把水盆搁在石桌上,伸手去探女儿额头。李清晨偏头躲开。
“睡了两个时辰。墨大匠的压缩机样机今晚装,簧片阀的热处理工艺要盯着。娘别操心这个,王爷起来了吗?”
“在后院。”
苏小婉朝月亮门努了努嘴。
“从卯时起就在那棵槐树底下坐着,摆了满石桌的纸片。叫他吃早饭不应,叫他喝水也不应。你来得正好,去看看。”
李清晨穿过月亮门。
后院石桌上确实摆满了纸片。不是图纸,是写满了字的麻纸。李晨坐在石凳上,手里捏着张纸片,翻来覆去地看。旁边还搁着半个凉透了的馍,咬了两口就放下了。
“王爷。”
李晨抬起头。
“清晨来了。正好,你看看这个。”
李晨把纸片递过去。上面密密麻麻写满了算式,字迹是苏文的。
“北大学堂物理科的学生交上来的冷凝器换热计算。设计条件是这么几样。冷凝温度五十四度,环境温度四十度,制冷量两百瓦。按这个条件算出来的冷凝器换热面积是零点八平方米。但这是稳态工况。潜龙城夏天最热的时候,房顶晒了一天,傍晚表面温度能到六十五度。冷凝器要是装在冰箱背面靠墙的位置,散热空间不够,换热面积还得加三成。”
李清晨接过纸片,低头看了片刻。
“加三成不够,冷凝器靠墙装,空气流通差。自然对流的换热系数比强迫对流低一个数量级。零点八乘一点三是一点零四平方米。但这是按换热系数十五算的。如果空气流通不好,换热系数可能掉到十以下。”
“用风扇强迫对流呢?”
“一个小风扇就能把换热系数提到五十以上。但风扇耗电。冰箱总共才两百瓦制冷量,风扇吃掉二十瓦不划算。除非用遮热板,把冷凝器跟墙面隔开,改善背部通风。”
“遮热板。”
李晨在纸片上添了一行字。
“这个让墨问归加在样机设计里。冷凝器不直接靠墙,跟墙面保持三寸间隙。遮热板用铝皮,反射辐射热。”
李清晨把图纸卷好搁在石桌上。转头看见苏小婉还站在月亮门边,手里端着那盆井水,走也不是留也不是。
“小婉,过来坐。”
李晨招了招手。
苏小婉端着水盆过来,搁在石凳旁边。从怀里掏出帕子,浸了井水拧干,敷在李晨后颈上。井水刚出井口,冰凉刺骨。李晨打了个激灵,随即舒了口气。
“这天气越来越热了,昨天北大学堂一个学生听课晕倒,校医说是中暑。”
“王爷昨晚回来就念叨什么冰箱、什么空调。”
苏小婉在围裙上擦了擦手。
“妾身没听懂。李婶昨天过来送瓜,问妾身王爷这几天忙什么。妾身说不清楚,只说忙什么夏天变冷气。李婶说妾身在说梦话。夏天变冷气,那不是神仙吗?”
“不是神仙,是物理。”
李清晨在石桌对面坐下。
“苏姨,王爷说的冰箱和空调,通俗讲就是造冷气的。冰箱是做个带保温的箱子,里头用电制冷,夏天放肉放菜不会馊。空调是做个大号的冰箱,把冷气吹到房间里。”
“用电制冷?”
“对。跟咱们平时用冰降温不一样。冰是事先存好的,化成水就没了。冰箱是电让一种特殊的东西在管子里转,这东西到了箱子里面就吸热,到了箱子外面就散热,转一圈箱子里面就凉了。”
“那是什么东西?怎么会吸热?”
“王爷管它叫制冷剂。”李清晨看向李晨。“这个我说不太清楚。氟利昂还是二氧化碳?王爷说了算。”
“目前用二氧化碳。”
李晨坐直了身子,后颈上的帕子滑下来。苏小婉又捞起来重新给他敷上。
“二氧化碳大家都熟。烧石灰的窑里冒出来的就是二氧化碳。无色无味无毒,比氨气安全。缺点是工作压力高,高压侧要扛一百个大气压。管道和接头要特别结实。”
苏小婉听得半懂不懂。
“一百个大气压是多大的劲?”
李晨想了想。
“你见过蒸汽机车的锅炉吧。锅炉里蒸汽的压力是二十个大气压。能把几十吨重的火车推着跑。一百个大气压是它的五倍。”
苏小婉愣了一下。
“这么厉害?那要是漏了,还不把人崩飞了?”
“所以要焊死。压缩机、冷凝器、蒸发器、毛细管,所有部件全焊成一个整体。不漏气就不会崩。”
苏小婉似懂非懂地点了点头。
李晨又把桌上几张纸片翻出来。
“继续说空调。空调跟冰箱原理一样,但制冷量大得多。冰箱一晚上用一度电,空调一个时辰就要一度电。潜龙城水电站的电现在带不动全城家家户户都装空调。”
“但可以先在学堂装。学生上课不中暑,比什么都强。”
杨素素的声音从月亮门外传进来。
她穿着一身灰布工装,袖口上沾着切削液。刚从工艺实验室过来,手里提着个铸铁密封壳的试样。
“王爷,压缩机壳体毛坯出来了。球墨铸铁,壁厚十个毫米,抗拉强度五百兆帕。杨素素在动平衡机上跑了一圈,没裂纹。”
李晨接过壳体掂了掂。沉甸甸的,铸铁表面还带着退火后的暗灰色。
“动平衡做了吗?”
“做了。偏重零点三克,在允许范围以内。”
“吸气口和排气口的接头焊好了?”
“还没焊。先拿来给王爷看一眼。壳体是球墨铸铁,接头是无缝铜管。异种金属焊接有难度。钎焊强度不够,一百个大气压可能会脱焊。熔焊怕铸铁这边产生白口,脆性大了会开裂。素素正在试摩擦焊。”
“摩擦焊?”
李清晨眼睛一亮。
“杨姨,摩擦焊的工艺参数试出来了吗?转速、压力、摩擦时间?”
“转速两千转,轴向压力三吨,摩擦时间十五秒。顶锻压力加到五吨,保压十秒。试了三根试样,焊缝金相都过关。铸铁侧没有白口,铜管侧没有氧化。准备下午正式焊壳体的接头。”
李晨把壳体放在石桌上。苏小婉凑近了看了看,铸铁壳子沉甸甸地压得石桌闷响了一声。
“就这么个铁疙瘩,里头能出冷气?”
“里头还要装电机和活塞。”
杨素素在石凳上坐下,从兜里掏出块手帕擦手上的切削液。
“电机带动活塞,活塞压缩制冷剂气体,气体变成高压高温进冷凝器散热,散完热变液体,过毛细管降压降温,到蒸发器里蒸发吸热。转一圈,铁疙瘩这边就变冷了。”
苏小婉听得直皱眉。
“又是气体又是液体,又是压缩又是蒸发。你们这些搞技术的,把个简单事说得比四书五经还难。”
“其实不难。”
李晨拿手指蘸了点盆里的井水,在石桌上画了一道痕。
“小婉你看。井水打上来,泼在石板上,石板一会儿就凉了。为什么?水蒸发吸热。”
“嗯。”
“酒精抹在手上,手会凉得更快。因为酒精比水容易蒸发。制冷剂是比酒精更容易蒸发的液体。不用加热就自己变成气体。在蒸发器里变成气体的时候,把周围的热量吸走,箱子就凉了。然后压缩机把气体抽走压缩,压成高压高温的气体,到冷凝器里散热变回液体。再经过毛细管降压降温,回到蒸发器里继续蒸发。”
“一圈一圈,箱子就凉了。”
苏小婉盯着石桌上那道水痕看了片刻。
“那不跟人出汗一个理吗?汗出来了,风一吹就凉。”
“就是这个理。”
李晨笑了。
“冰箱就是给食物出汗。汗出在蒸发器上,风一吹把冷气吹到箱子里。空调是给人出汗。汗出在室内的盘管上,风一吹把冷气吹到房间里,把屋里的热气搬到屋外头去。”
苏小婉眨眨眼。
“王爷什么时候做出来?”
“压缩机样机今晚装。”杨素素接过话。“装好了先试运行,测制冷量。样机如果过关,半个月后做第二台改进版。改进版做完做小批量试制,十台左右。小批量试制没问题,就可以在潜龙城铺开了。先装北大学堂的教室,再装衙门的办公室,再装医院病房。百姓家里先不推,等成本降下来再说。”
“还要半个月?”
苏小婉的语气里带着点失望。
“半个月是快的。”李清晨摊开手里的图纸。“压缩机是冰箱的心脏。心脏做好了,整个系统才能活。墨大匠昨晚蹲在工艺实验室焊壳体,焊到丑时才回去。杨姨做动平衡做到三更天。就这个速度,半个月已经是在抢了。”
苏小婉看了看李清晨眼眶底下的青黑。
“你也别天天熬夜。二十岁不到,熬坏了身子怎么办。”
“娘。”
李清晨把图纸卷起来。
“宇文成在雍州北修渠,大冬天泡在冰水里挖淤泥。每天就睡三个时辰。修了一年,没叫过一声苦。我就在实验室里待着,有风扇吹,有凉茶喝。比他强多了。”
苏小婉张了张嘴,想说女儿长大了。说出来的却是另一句。
“王爷也真是。大清早还没吃饭,光跟你们聊这些铁疙瘩。”
站起身往厨房去了。