九月初，工匠局來請皇帝觀看他們經過數年時間研發出來的蒸汽提水機。
現場有個木頭模型，工匠們按照皇帝的口述繪畫后，經過無數次試驗更改才最終定型。
單獨的是蒸汽鍋爐，這個不用解釋，很好理解，也沒技術難度。
然后是汽缸，底座，活塞，飛輪，曲柄連桿，閥門，調速機構等等，其中最重要的核心就是汽缺。
汽缺還有單門多門單作用雙作用等各種不同類型。
工匠們目前造的是最簡單的。
汽缸的一端是活塞，一端是封閉的。
工匠們先用木制的演示了一番給趙與芮看，趙與芮看過后相當滿意，基本有點后世蒸汽機的模樣了。
實際作用還得看看。
工匠們先做了最簡單的提水機。
為什么要做提水機呢
因為古代礦場遇到下雨天時，大部份都不好工作，每年如果有三分之一，或一半雨季時，就得休息一半。
而趙與芮登基后，全國的礦場基本都是收為國有的，算國企，國家養著。
但這么動不動休息一半或三分之一的，還得繼續發工錢。
如果有自動提水機就不一樣了，下雨天還能繼續干。
提水機就是排水機。
先將一個蛋形容器充滿蒸汽，然后關閉進汽閥，在容器外噴淋冷水使容器內蒸汽冷凝而形成真空。打開進水閥，礦井底的水受大氣壓力作用經進水管吸入容器中；關閉進水閥，重開進汽閥，靠蒸汽壓力將容器中的水經排水閥壓出。待容器中的水被排空而充滿蒸汽時，關閉進汽閥和排水閥，重新噴水使蒸汽冷凝。如此反復循環，用兩個蛋形容器交替工作，可連續排水。
這個自動排水機原本要到1698年才發明，現在在趙與芮的努力下，提前四百多年出現了。
它的實用性其實不強，趙與芮也沒打算在礦井里全面推廣。
因為本身下雨天作業就難，沒理由讓工人們頂著雨天繼續干是吧。
但蒸汽提水機的發明，代表著距離真正的蒸汽機就越來越近了。
大宋的這個蒸汽提水機還是有很多缺點，特別是封密性不夠，活塞不暢通。
趙與芮一下看出重點，工匠們密封用的是鋼鐵片，和鋼塞環，這得換成銅才行。
蒸汽機最好用銅活塞環，銅墊。
“蒸汽提水機是沒什么問題，但想造大型的蒸汽機，還得加兩樣東西。”趙與芮這時又開始科普了。
“一是安全閥，因為蒸汽鍋爐超壓后，容易爆炸，原理就是利用杠桿或彈簧壓著排氣口，鍋爐壓力一旦大了，它會自動頂開排出蒸汽。”
這個在當年汽輪球的時候工匠們就已經明白，蒸汽能產生壓力，可以把球頂起來。
趙與芮這么一解釋，大伙紛紛點頭，表示理解。
“還有一個是壓力表，可以隨時觀察鍋爐和蒸汽機內壓力的情況，壓力高了可以提前手動排，壓力低了，可以加壓。”
“壓力表有液柱式和機械式，咱們用機械式。”
液柱式需要高強度的玻璃，機械式在這個時代反而簡單。