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電氣化時代

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20世紀20年代,美國經濟取得巨大飛躍,主要原因是美國的工廠進入電氣化時代。1782年,瓦特發明蒸汽機,人類進入蒸汽時代,蒸汽機的基本工作

20世紀20年代,美國經濟取得巨大飛躍,主要原因是美國的工廠進入電氣化時代。

1782年,瓦特發明蒸汽機,人類進入蒸汽時代,蒸汽機的基本工作原理是用煤或其他燃料將鍋爐中的水煮沸產生蒸汽,用蒸汽推動密封缸體中的活塞做往復運動,活塞帶動聯動桿為機械裝置提供持續的動力從而開展工業活動。到20世紀20年代,工廠采用蒸汽機作為動力來源建造了大量的配套機械設備,經過近150年的不斷改進省級,蒸汽機技術已經是非常成熟的技術,被廣泛運用于工業生產的各領域,蒸汽機所采用的汽缸、活塞、飛輪、飛錘調速器,閥門和密封件等,是現代機械的基本元件,隨著技術的進步和新燃料的使用,內燃機繼承了蒸汽機的基本結構和傳動形式,采用了將燃油直接噴入汽缸內燃燒爆炸推動活塞做功的方式,形成了熱效率更高的動力循環裝置。

20世紀20年代,大多數美國工廠還是以蒸汽機作為主要動力來源,工廠一般按生產工序建設高樓廠房,每層基本能夠完成一道工序。在工廠大樓底層或廠房以外安裝有鍋爐和蒸汽機,沿著廠房的側面安裝垂直的蒸汽管道,廠房的每個樓層再安裝橫向蒸汽管道,用來輸送蒸汽給機械裝置提供動力,生產的半成品和成品通過升降梯或傳輸帶運送。用現代人的眼光看,當時的工業生產相當粗糙和笨重,在這種傳統的生產條件下,是無法實現高速機械化生產的。

20世紀初,美國許多地方建設了裝備高壓鍋爐和高效渦輪機的中央發電站,在全國范圍內架設了電力輸送網。在之后的30年中,美國人使用的電力呈現爆炸式增長。從1902年的60億千瓦時提升到1929年的1180億千瓦時,因電力的大規模使用,電價也大幅下降,從1902年的每千瓦時16.2美分降至1929年的每千瓦時6.3美分,下降了80%。

1920年,電力已經是一種成熟的技術,但是電力對工業生產的影響還受制于傳統的蒸汽工業模式,最初許多企業主是不愿意拆掉蒸汽動力裝置而額外再投入改進動力設備的。一些眼光長遠的企業主敏銳的意識到可以利用電力發動機取代蒸汽機改變原有工業生產模式。他們開始用獨立的發動機來驅動機械裝置,把工廠的布局改為橫向而不是縱向,電氣化時代創造了一整套新的生產體系,每一部生產裝置配置獨立的電力發動機,使制造業從傳送帶和蒸汽管道的制約中解放出來。獨立發動機使生產用機械裝置按照生產流程來進行布局,將一套完整的流水線放置在同一層面,解放了大量只為搬運產品而配備的員工并減少了傳遞等待時間,大大提升了制造業效率。

電力與其他產業變革結合發揮了巨大的效能,當時各行業與電力結合就是工作流程和業務的重組。“電力+”對社會生產力產生了推動性影響,它不僅把電力引入到傳統的生產流程,而且把過去“集中驅動”形式轉化成“獨立驅動”,使個性化生產成為可能。電力發動機不是簡單的替換蒸汽發動機,是工業生產流程的再造,是一場產業革命,它改變了人類的生產生活方式。

小型電機給越來越多的家用電器提供了動力。改善人們生活的各種新能源工具相繼問世,美國迎來了生活電氣化時代。1929年,芝加哥電力公司進行的一項調查顯示,當時城市里80%的居民擁有電熨斗和吸塵器,53%的居民用收音機聽廣播,37%的居民廚房用上了烤箱,36%的居民使用洗衣機,電冰箱和電熱器也開始走入一般家庭。

人類從蒸汽時代走入電氣時代,從第一次工業革命進入第二次工業革命。

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