什么是水排？

水排是我国古代一种冶铁用的水力鼓风装置，在公元31年由杜诗创制，其原动力为水力，通过曲柄连

杆机构将回转运动转变为连杆的往复运动。人类早期的鼓风器大都是皮囊，我国古代又叫“橐”。一座炉子用好几个橐，放在一起，排成一排，就叫“排囊”或“排橐”。用水力推动这种排橐，就叫“水排”。

名称由来

最初的鼓风设备叫人排，用人力鼓动。继而用畜力鼓动，因多用马，所以也叫马排。直到杜诗时改用水力鼓动，称水排。

结构

杜诗创制的水排，具体的结构当时缺乏记载，一直到元朝王祯在他着的《王祯农书》中，才对水排作了详细的介绍。

“其制，当选湍流之侧，架木立铀，作二卧轮；用水激下轮。则上轮所用弦通缴轮前旋鼓，棹枝一侧随转。其棹枝所贯行桄而推挽卧铀左右攀耳，以及排前直木，则排随来去， 揙冶甚速，过于人力。”

——王帧《农书》

选择湍急的河流的岸边，架起木架，在木架上直立一个转轴，上下两端各安装一个大型卧轮，在下卧轮（水轮）的轮轴四周装有叶板，承受水流，是把水力转变为机械转动的装置；在上卧轮的前面装一鼓形的小轮（“旋鼓”），与上卧轮用“弦索”相联（相当于传送皮带）；在鼓形小轮的顶端安装一个曲柄，曲柄上再安装一个可以摆动的连杆，连杆的另一端与卧轴上的一个“攀耳”相联，卧轴上的另一个攀耳和盘扇间安装一根“直木”（相当于往复杆）。这样，当水流冲击下卧轮时，就带动上卧轮旋转。由于上卧轮和鼓形小轮之间有弦索相连，因此上卧轮旋转一周，可使鼓形小轮旋转几周，鼓形小轮的旋转又带动顶端的曲柄旋转，这就使得和它相连的连杆运动，连杆又通过攀耳和卧轴带动直木往复运动，使排扇一启一闭，进行鼓风。

用途

利用水力鼓动鼓风设备向铸铁炉里压送空气。用水排代替人排、马排，大大提高了劳动生产率。古代每一熟石合一百二十斤。马排用马一百匹冶铁一百二十斤；改用水排，在同样的时间内，可以冶铁三百六十斤，提高功效三倍。

创始人

杜诗，河南汲县人。光武帝时，为侍御史。建武七年（公元31年），任南阳太守时，创造水排（水力鼓风机），以水力传动机械，使皮制的鼓风囊连续开合，将空气送入冶铁炉，铸造农具，用力少而见效多。他还主持修治陂池，广开田池，使郡内富庶起来。有“杜母”之称。南阳人称赞说：“前有召父（召信臣），后有杜母”。（本文来源网络）

排囊