第六百零九章（3 / 6）

引入气缸后阀门被关闭，然后冷水被撒入汽缸，蒸汽凝结时造成真空。活塞另一面的空气压力推动活塞。在矿井中联结一根深入竖井的杆来驱动一个泵。蒸汽机活塞的运动通过这根杆传到泵的活塞来将水抽到井外。

第一个巨大的改善是将气缸与凝结缸通过一个阀门分开。瓦特在伯明翰发明了这个改进。这个改进提高了蒸汽机的效率。

这些早期的真空蒸汽机的效率有限，但它们比较安全，因为它们的压力比较低，在物质发生损坏的情况下机器向内收缩，而不是向外爆炸。它们的效率受外部气压、气缸变形、燃烧和沸腾的效率和凝结能力的限制。理论最高效率受水在普通大气压下比较低的沸腾温度限制。使用高温高压的蒸汽为蒸汽机的效率带来了巨大的提高。但这种蒸汽机比真空蒸汽机危险得多。锅炉和机器的爆炸造成了许多大事故。安全阀在这里带来了很大的改进，在压力过高的情况下安全阀放气减压。但真正保证安全只有依靠建造、运行和维护的经验和安全规则。

萨弗里制成的世界上第一台实用的蒸汽提水机，在1698年取得标名为”矿工之友“的英国专利。他将一个蛋形容器先充满蒸汽，然后关闭进汽阀，在容器外喷淋冷水使容器内蒸汽冷凝而形成真空。打开进水阀，矿井底的水受大气压力作用经进水管吸入容器中；关闭进水阀，重开进汽阀，靠蒸汽压力将容器中的水经排水阀压出。待容器中的水被排空而充满蒸汽时，关闭进汽阀和排水阀，重新喷水使蒸汽冷凝。如此反复循环，用两个蛋形容器交替工作，可连续排水。

自18世纪晚期起，蒸汽机不仅在采矿业中得到广泛应用，在冶炼、纺织、机器制造等行业中也都获得迅速推广。它使英国的纺织品产量在20多年内增长了5倍，为市场提供了大量消费商品，加速了资金的积累，并对运输业提出了迫切要求。

蒸汽机主要由汽缸、底座、活塞、曲柄连杆机构、滑阀配汽机构、调速机构和飞轮等部分组成。汽缸和底座是静止部分。

在蒸汽锅炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间，经主汽阀和节流阀进入滑阀室，受滑阀控制交替地进入汽缸的左侧或右侧，推动活塞运动。蒸汽在汽缸内推动活塞做功，冷却的蒸汽通过管道被引入冷凝器重新凝结为水，这个过程在蒸汽机运动时不断重复。

一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。新造的蒸汽机中还包含了一个小的涡轮机，从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。

杜承学所发明的这台蒸汽机，从工作原理上来说，就是后世在英国出现的往复传导式，从锅炉出来的高压蒸汽首先推动第一个和最小的一个活塞。当这个活塞开始回退时一部分扩张的蒸气被驱入第二个汽缸推动它的活塞，这样继续使用在第一个汽缸膨胀的蒸汽。第三个汽缸使用在第二个汽缸中膨胀的蒸汽。

这种蒸汽机尤其对海上的轮船非常重要，因为它的蒸汽在做功的过程中不断减压后可以重新进入锅炉加热。海上的轮船必须节约用水，因为它可能很长时间无法补充水，而陆上的蒸汽机则可以不断加水。

蒸汽机的出现，在历史上的意义绝对是划时代的，因为它的出现直接推动了西方世界的工业革命，工业革命于18世纪60年代首先从英国开始，大量向外扩展则在19世纪初。因此，从宏观的角度分析，世界近代史的第二个时期，即蒸汽时代起于19世纪初，止于19世纪70年代的第二次工业革命。在这个时期，资本主义的机器大革命开始出现，资本主义的世界体系开始初步确立。一种新的动力机器蒸汽机的发明和应用，将人类带入了蒸汽时代。

工业革命的基本特征是机器大生产代替手工劳动，工厂取代手工工场，资本主义经济战胜了封建主义经济，人类社会开始从农业文明进入工业文明。在这个阶段，自由资本主义盛行，经济危机开始出现。

英国最先具备了政治和经济的前提条件，因此工业革命首先从英国开始，从19世纪开始又向欧美国家扩展开来。1825年经济危机首先从英国开始，标志英国国内市场统一；1847年经济危机蔓延欧洲大陆，标志欧洲市场统一；1857年第一次世界性的经济危机，又标志着世界资本主义市场的初步形成，整个世界开始在此基础上连成一体。由于科技、市场、资本等方面的优势，英国在世界经济格局中独占鳌头，成为”世界工厂“。

世纪中期，英国商品越来越多的销往海外，手工工场的生产供不应求于是哈格里夫斯发明了珍妮机。珍妮机的出现使纺织效率提高了40倍以上。1771年阿科莱特在德比设立了第一座水力纺纱厂，1782年瓦特发明联动式蒸汽机。近代大工业诞生了，并确立了新的组织管理形式，资本主义大工厂制度，因此工业资本主义开始占主导地位。

资本主义制度在全世界确立的同时，资产阶级征服世界的活动也空前加剧了。由于工业革