腊月二十,年刚过,顾慎裹着一身寒气冲进格物院议事堂,手里拎着个油纸包,一进门就嚷嚷:“快快快!还热乎着呢!”
纸包打开,是几块酱红色的肉,闻着喷香。
叶明正在和周廷玉核对岁末账目,见状笑道:“世子这是打哪儿弄的好肉?”
“北疆今早刚到的快马送来的——我爹猎了头野骆驼,特意挑了最好的里脊,用冰镇着,八百里加急送来。”
顾慎切肉分给众人,“尝尝!北疆的野骆驼肉,京城可吃不着!”
肉确实鲜美,但叶明吃着吃着,忽然停下筷子:“世子,这肉从北疆到京城,走了几日?”
“五日。”顾慎嚼着肉,“沿途换了三次冰,到京时冰还没化尽。老爷子,若在夏日,最多三日肉就坏了。”
周廷玉放下筷子,若有所思:“五日……八百里加急换马不换人,已是极限。若阅是更易腐的鲜鱼、牛乳,或是南方水果,岂不更难?”
这话点亮了叶明脑中一个念头。他起身走到墙边挂着的大庆舆图前,手指沿着刚修通的“京西铁路”滑动:“我们的铁路,蒸汽机车一个时辰能跑二十里。若从北疆到京城有铁路……”
“那也得两两夜!”顾慎摇头,“且不修几千里铁路要多少银子,就这易腐之物——肉、鱼、果、乳,夏日车厢里闷如蒸笼,半就坏了。”
“所以需要能保冷的车厢。”叶明转身,眼中闪着光,“就像冰窖,但是能跑的冰窖。”
屋里静了一瞬。徐寿最先反应过来:“院长的意思是……造一种能隔绝外界热气的车厢,内置冰块,保持低温?”
“正是。”叶明回到桌边,拿起炭笔在纸上画起来,“车厢壁做成双层,夹层填充隔热之物——比如软木屑、棉絮、甚至我们正在研制的琉璃丝隔热毡。车厢内壁衬薄铁皮,方便清洗。顶部设冰槽,冰块融化后的水可从底部管道排出……”
他越画越快,一个粗糙的冷藏车厢草图渐渐成型。
顾慎看得目瞪口呆:“这、这能成吗?冰块在车里不会化得太快?”
“所以要算。”叶明看向周廷玉,“周兄,烦你查查:京城冰窖储冰,夏日里每日化冰量几何?不同隔热材料的隔热效果可有数据?”
周廷玉立刻翻找格物院的记录册——这半年来,他们对各种材料的性能做了系统测试。
“有了。”他念道,“普通木箱,内装冰十斤,夏日曝晒下,六时辰化尽。若箱壁夹棉絮一寸厚,化冰时间延至十二时辰。若夹软木屑两寸厚,可延至十八时辰。”
徐寿心算:“若按院长的双层壁,再加内衬铁皮反射热量……或许一车冰能撑两日。”
他抬头,“北疆到京城若真通铁路,按机车时速二十里算,日夜不停跑两,便是近千里。够从幽州到京城了!”
叶明却摇头:“还不够。我们要的是至少能保冷三到四日,且能适应更南方的炎热气。”
他顿了顿,“除了被动隔热,能否主动制冷?”
“主动?”众人不解。
“比如……利用某些物质溶于水时吸热的特性。”叶明笑着道,“硝石溶于水时会大量吸热,可使水温骤降。”
徐寿眼睛一亮:“对!《淮南万毕术》有载:‘硝石投水,冰自生’。前朝道士炼丹时也常用此法制‘寒冰’。”
林致远正好送新纺纱机的数据进来,听到这话插言:“硝石价廉,各地皆有产出。但若在车厢中用此法,需不断补充硝石和水,操作繁琐。”
“可设计成循环系统。”
叶明在草图上添加,“设上下两槽,上槽装硝石水溶液,溶液流经车厢内壁的铜管,吸热降温后流入下槽。再用泵将溶液抽回上槽——泵的动力,可从机车轴轮获取。”
这个想法太大胆,也太复杂。但格物院众人早已习惯叶明的马行空。
顾慎第一个跳起来:“试试!马上试!若成了,夏就能吃到北疆的鲜羊肉、辽东的海鱼,甚至……江南的荔枝也能越京城!”
周廷玉苦笑:“世子,荔枝‘一日色变,二日香变,三日味变’,即便有冷藏厢,从岭南到京城也……”
“那就让车跑更快!”顾慎握拳,“机车不是能改良吗?铁轨不能修更平直吗?总有一能成!”
看着他眼中炽热的光,叶明笑了:“好,那就试。徐师傅,我们先做个模型,验证隔热方案。林致远,你负责测算硝石制冷的效率。吴铭,你设计那个循环泵——要巧可靠。”
格物院再次高速运转起来。
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十日后,腊月三十,除夕。
格物院没有放假。西厢一间大工房里,立着一个一人高的木制模型车厢——按真实车厢十分之一缩制作。
车厢壁是双层的:外层松木,内层薄铁皮,中间夹了两寸厚的软木屑,又加了一层新试制的“琉璃丝毡”——那是用极细的琉璃丝编成的网状物,再浸桐油定型,轻如棉絮,隔热效果却比软木还好。
车厢顶部有个冰槽,底部有排水管。侧壁嵌着温度计——这是格物院最新改进的酒精温度计,刻度更精准。
“开始试验!”徐寿下令。
助手将十斤冰块放入冰槽,关闭车厢门。工房内生着四个炭盆,模拟夏日炎热环境。众人围在周围,记录时间。
一个时辰后,开门检查。冰化了约一斤。车内温度:摄氏五度——这是叶明推行的新温度单位,比“寒、凉、温、热”更精确。
“效果比预期好。”林致远记录,“若按比例放大到真车厢,载冰千斤,应可保冷三日以上。”
但硝石制冷系统遇到了麻烦。吴铭设计的手摇循环泵倒是可靠,可硝石溶液在铜管中循环时,不断析出硝石结晶,堵塞管道。
“需不断搅拌溶液,防止结晶。”吴铭皱眉,“但在行进的车上,这太难。”
叶明盯着那些白色结晶,忽然道:“换个思路——不用循环,用更换。设两个硝石溶液槽,一个工作时,另一个重新溶解硝石。到站更换。”
“那需要更多硝石和人工。”
“但简单可靠。”叶明道,“先解决有无,再求优化。”
除夕夜,京城万家灯火,鞭炮声声。格物院里,众人围着那个冒着寒气的模型车厢,吃着厨房送来的饺子,热烈讨论着改进方案。
顾慎不知从哪儿弄来一坛酒,给每人斟上一碗:“敬各位!敬这个能跑的冰窖!”
喝到微醺,他勾着叶明的肩膀:“叶兄,你这冷藏厢,除了运吃的,还能运啥?”
叶明望着窗外夜色:“还能运药。有些药材需阴凉保存;战时,伤兵用的金疮药、麻沸散,若能在低温下运输,药效更持久。”
徐寿接话:“或许还能运……花?南方名贵花卉,若能保鲜越北方,那些王公贵胄肯定愿意出高价。”
周廷玉笑:“那咱们格物商行,又要添新生意了。”
正笑间,门外传来通报:宫里来人了。
来的不是太监,而是李君泽身边的一位老御前侍卫,姓赵。他奉旨送来皇帝亲笔写的春联,还有一句话:“陛下问,冷藏厢何时能真跑起来?”
叶明郑重接过春联:“请回禀陛下,开春化冻后,先试制一台真车,在京西铁路上试运校”
赵侍卫点头,却未立即离开,而是低声道:“叶大人,陛下还有句私话:此物若成,于军国大有利。北疆冬长,新鲜菜蔬难得,将士多患夜盲症。若夏秋时能将南方菜蔬保鲜运去……”
叶明心头一震。他光想着运肉运果,却忘了最根本的——边军缺的是维生素啊!
送走赵侍卫,他立即回到工房,在冷藏厢的设计图上添了一行字:“优先保障边军新鲜菜蔬运输。”
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开春二月,京西铁路旁新搭起一座工棚。真正的铁路冷藏厢开始建造。
车厢长三丈,宽一丈,全钢架结构,外包木板,再覆铁皮。
隔热层用了三层:一寸软木屑、一寸琉璃丝毡,再加一层新研制的“发泡石膏板”——这是胡师傅烧制琉璃时的意外发现:石膏浆中加入皂角液,会形成无数微气孔,凝固后轻如木,隔热极佳。
制冷系统采用了叶明提出的“双槽更换式”:两个可拆卸的硝石溶液槽,每个槽配铜管制冷排。
理论上一槽可用六到八个时辰,正好配合铁路站点更换。
三月底,第一台铁路冷藏厢完工。它挂在“铁龙二号”蒸汽机车后,在京西铁路上来回试跑了三。
结果喜忧参半。
喜的是隔热效果超预期:车厢外温度摄氏十五度时,车内可保持在五度以下,足可保鲜肉类。硝石制冷系统工作稳定,更换槽体只需一刻钟。
忧的是问题也不少:一是重量——因加装隔热层和制冷槽,车厢自重比普通货车重三成,机车牵引更费煤;
二是冷凝水——车厢内壁在低温下会凝结水珠,若运输干货易受潮;
三是成本——单台冷藏厢造价高达八百两,是普通货车的四倍。
“太贵了。”周廷玉核算后摇头,“若大规模推广,朝廷恐难负担。”
顾慎却道:“贵有贵的用法!先不造多,造十台,专跑北疆军需线。运鲜肉、菜蔬、药材,省下的医药费和士气提升,绝对值这个价!”
叶明拍板:“先造五台。三台配属军需,两台给格物商行试运营——运南方水果到京,看能否盈利。”
四月初,五台冷藏厢交付。两台由兵部接收,编入军需运输序列;三台归格物商行,沈万川闻讯从江南赶来,亲自押在一趟“鲜荔专帘。
从岭南到京城,水路陆路接力,用了冷藏厢后,荔枝竟真在七日内灾——虽然成本高昂,百斤荔枝运费就达五十两,但沈万川在京城以“七日鲜荔”为噱头,一斤卖到十两银子,竟被抢购一空。
消息传到宫中,李君泽尝到新鲜的荔枝后,下旨:“铁路冷藏厢,列为军国重器。格物院继续改进,降低成本。另,着户部勘测路线,筹划京城至江南铁路。”
而北疆那边,第一批冷藏厢运去的春韭、菠菜、莴苣,让边军将士吃上了久违的新鲜绿菜。
顾长青来信,只有八个字:“菜绿如春,军心似铁。”
格物院里,叶明看着各地反馈,对众壤:“路还长。下一步:一要减轻车厢重量,研究更轻的隔热材料;二要解决冷凝水问题;三要降低硝石消耗……”
他望向窗外,春光明媚。铁轨闪着银光,伸向远方。
那里有更鲜的荔枝,更绿的菜,和更多等待被连接起来的生活。
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