III、动力生产、动力传送和建筑物的节约

　　

　　莱·霍纳在他的1852年10月的报告中，引用了帕特里克罗弗特的著名工程师、蒸汽锤的发明人詹姆斯·奈斯密斯的一封信，其中谈到：

　　

　　“关于我提到过的体系的那些改变和改良所引起的动力的巨大增长，公众知道得很少。我们这个地区的机器动力，大约有四十年一直处在怯懦的和充满偏见的传统的压迫下，现在我们幸运地得到了解放。近十五年来，特别是近四年来，冷凝式蒸汽机的操作方式已经有了一些极为重要的改变……结果是……同样的机器可以完成大得多的工作量，而耗煤量却显著减少……这个地区的工厂采用蒸汽力以来，许多年内，人们一直认为，冷凝式蒸汽机的速度，只能达到每分钟活塞冲程约220尺，也就是说，一台活塞冲程5尺的机器，按规定每分钟只能旋转曲轴22次。人们认为，让机器转得更快，是不合适的；并且因为全部装置是和活塞运动的这种每分钟220尺的速度相适应的，所以许多年来，这种缓慢的和受到无理限制的速度，一直支配着整个生产。后来，由于碰巧有人不知道这种规程，或者由于一个大胆的革新者的倡议，试用了更大的速度，结果非常顺利，这个先例就被人模仿起来；人们让机器——用当时的说法——摆脱缰绳，并且改换了传动装置的主轮，使蒸汽机每分钟能完成300尺以上的活塞冲程；而机器装置保持原来的速度……这种加快蒸汽机速度的办法，现在几乎已经普遍采用了，因为经验表明，这样做不仅可以由同一台机器得到较多的可供利用的动力，而且因为飞轮的力矩更大了，运动也更有规律了。在汽压和冷凝器真空度不变的情况下，单是加快活塞的运动，就得到了更多的动力。例如，如果我们对一台在活塞冲程每分钟200尺时有40马力的蒸汽机，作适当的改变，使之在汽压和真空度不变的情况下把活塞冲程增加到每分钟400尺，那末，我们就能得到恰好两倍的动力；并且因为汽压和真空度在两个场合都没有变，所以机器各部分的紧张程度以及发生‘事故’的危险，在速度增大时都不会显着增加。所不同的只是：蒸汽的消耗与活塞运动的加速成比例或者近似成比例地增加。此外，轴承或摩擦部分的磨损略有增加，不过这几乎不值得一提……但是，要用加速活塞运动的办法从同一台机器得到更多动力，就必须在同一个蒸汽锅炉内烧掉更多的煤，或采用一种汽化能力较大的蒸汽锅炉，总之，必须产生更多的蒸汽。这一点也做到了，就是在‘速度加快的’旧机器上安装一个能产生更大量蒸汽的锅炉。这就使这些机器所作的功，在很多场合增加100％。大约在1842年，康瓦尔各矿山蒸汽机非常便宜地产生动力的方法，开始引人注意；棉纺业的竞争，迫使工厂主在‘节约’方面寻找利润的主要来源；康瓦尔蒸汽机每小时每马力耗煤量的显着差别，和伍尔夫双缸蒸汽机的异常经济的效果，也使我们这个地区把节约燃料问题提到首要地位。康瓦尔蒸汽机和双缸蒸汽机产生一马力，每小时耗煤3 1/2磅到4磅，而棉纺织业的机器一般每马力每小时耗煤8磅到12磅。这种显着的差别，诱使我们这个地区的工厂主和机器制造业主采用类似的方法，去达到象康瓦尔和法国所获得的那种异常经济的成果。这种成果在康瓦尔和法国早就屡见不鲜，因为那里煤炭价格高昂，工厂主不得不尽量限制他们企业中这项极高的费用。这造成了非常重要的结果。首先，在以前利润很高的时候，很多锅炉的上半部分露在外界的冷空气中，现在用厚毡，或用砖和泥灰等材料包盖起来，这样，花那么多钱产生的热就不易散失了。汽管也用同样的方法保护起来，汽缸也用毡条和木头包住。其次，采用了高汽压。以前，安全阀在它承受的压力达到每平方寸4磅、6磅或8磅时就开放；现在人们发现，把压力提高到14磅或20磅……就可以大大地节省煤炭；换句话说，工厂的工作可以用少得多的耗煤量来完成……有资金和胆量这样做的人，都采用增加汽压、使之极度‘膨胀’的办法，并使用构造适当的蒸汽锅炉，这种锅炉提供每平方寸30磅、40磅、60磅或70磅压力的蒸汽；这样高的压力，一定会把旧派工程师吓倒的。但是，因为提高汽压的经济成果……很快就可以用镑、先令、便士这种明显的形式表示出来，所以，在冷凝式蒸汽机上安装高压锅炉，几乎成了普遍的现象。实行彻底改革的人，采用了伍尔夫蒸汽机，并且大多数最近制造的机器，都采用了这种蒸汽机。这种蒸汽机有两个汽缸，从锅炉进入其中一个汽缸的蒸汽，由于压力超过大气压力而产生动力，但这种蒸汽不会象以前那样，在活塞的每一个冲程之后跑掉，而是转入另一个容积大约大三倍的低压汽缸中，并且在那里完成进一步的膨胀之后，导入冷凝器中。人们在这种机器上得到的经济效果是，提供一马力，每小时只耗煤3 1/2磅或4磅，而旧式机器要耗煤12磅到14磅。一个巧妙的装置，可以使伍尔夫双缸体系即高低压联合机，应用到现有的旧机器上，从而提高机器的功能，并同时减少耗煤量。最近8—10年，人们把高压机和冷凝机结合起来，使高压机用过的蒸汽转入冷凝机，来推动冷凝机，这样做取得了同样的结果。这个办法在许多场合都很有用处。”

　　

　　“要准确估计以前的那些蒸汽机在作了某些或全部这种新的改良之后所增加的功效，不是一件容易的事。但是我确信：现在从一台重量与过去相等的蒸汽机，至少平均可以多得50％的效能或功；并且在很多场合，同一台在每分钟速度限制为220尺时只提供50马力的蒸汽机，现在可以提供100马力以上。冷凝机应用高压蒸汽所得的巨大的经济效果，以及为了扩大企业而对旧蒸汽机提出的高得多的要求，最近三年来，促进了管状锅炉的采用，由此蒸汽生产的费用再一次显著减少。”(《工厂视察员报告。1852年10月》第23—27页)

　　

　　以上关于发动机所说的话，也同样适用于传动装置和工作机。

　　

　　“近几年来机器改良的迅速发展，使工厂主能够不增加动力而扩大生产。由于工作日缩短，必须更节约地使用劳动。大多数经营得法的工厂，都在不断考虑既能增加生产又能减少支出的办法。由于本地区一位开明人士的好意，我对他的工厂所雇用的工人的人数和年龄，所使用的机器，从1840年到现在所支付的工资，有所了解。1840年10月，他的公司雇用600个工人，其中有200个未满13岁。1852年10月，他只雇用350个工人，其中只有60个未满13岁。但是在这两个年度里，运转的机器数相等(极少例外)，并且支付的工资额也相等。为什么支付的工资额也相等？只是一种巧合吗？运转的机器数相等并不意味着产出量也相等。”(雷德格雷夫《工厂视察员报告。1852年10月》第58、59页)

　　

　　机器的这些改良，只有在它们被安装在适宜的新厂房中的时候，才能充分发挥它们的作用。

　　

　　“谈到机器的改良，我必须指出，首先在建造适于安装这种新机器的工厂方面，已经有巨大的进步……我把最低的一层全部用来并纱，把29000个并纱锭全部安装在这里。单在这个车间和库房，我至少节省了10％的劳动。这种节省，与其说是并纱方法本身改良的结果，不如说是机器集中管理的结果；并且，我已经能够用一个传动轴来推动同样多的纱锭，所以，和别的公司比较，我节省了60％到80％的传动装置。此外还可以大量节约机油、润滑油等等……总之，有了完善的工厂设备和改良的机器，我少算些，也节省了10％的劳动，并且还大大节省了动力、煤炭、机油、油脂、传动轴、皮带等等。”(一个纺纱厂主的证词，《工厂视察员报告。1863年10月》第109、110页)