‹ Chaudières marines: cours de machines à vapeur professé à l'École dChapitre 13 sur 80 · S SI · texte numérisé non relu

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brement, et surtout de poids, à peu près comme autrefois on en réalisait un, sur les chaudières rectangulaires, quand on allongeait les corps transversalement en juxtaposant huit ou dix foyers.

Au lieu d'une section circulaire, on a quelquefois donné aux chaudières cylindriques une section dite elliptique, formée en réalité de deux demicercles et d'une partie rectangulaire ; on augmentait ainsi le volume attribué aux tubes et au coffre à vapeur, sans accroître le diamètre horizontal ni le volume d'eau autour des foyers. Cette disposition, qui exigeait des tirants transversaux, a été abandonnée par suite de l'élévation des pressions.

Le modèle cylindrique à retour de flamme est le seul en usage dans la marine de commerce; mais, pour les bâtiments de guerre, le défaut de hauteur des chambres de chauffe a souvent obligé à placer les tubes dans le prolongement des foyers, de manière à diminuer le diamètre de l'enveloppe; la boite à feu reste interposée entre les foyers et les tubes (âg. 11 et 11 bis). Ce modèle présente un très grand volume d'eau autour des foyers, et il exagère ainsi le défaut grave, que l'on avait cherché à atténuer sur les chaudières elliptiques.

14. — Chaudières locomotives. — La nécessité de diminuer le volume d'eau dans un but d'allégement, a conduit à l'introduction, dans

Chaudière pour torpilleur type B Echelle de 15 millim. par mètre

Fig. 12

Fig. 12 bU

la marine, des chaudières type locomotive, sur lesquelles le foyer unique est entouré d'une simple lame d'eau rectangulaire, et la chambre de combustion est supprimée. Ces chaudières ont fait un bon service sur les torpilleurs, quand elles étaient conduites par un personnel très

exercé ; mais elles ne paraissent pas pouvoir supporter les marches prolongéesy auxquelles sont soumises les machines marines proprement dites.

Chaudière locomotive (type Flamme) Echelle de 16 millim. par mètre

Mi-eoiipe AB Mi-conpe CD

Fig.l3Ms

15. — Chaudières tubuleuses. — La poursuite de pressions de plus en plus élevées, et surtout, pour la marine de guerre, la nécessité toujours plus pressante d'alléger les appareils, a conduit, dans ces dernières années, à une vive reprise des études de chaudières simplement composées de tubes pleins d'eau et de vapeur. Ces études n'avaient, à vrai dire, jamais été abandonnées, même pour les chaudières à terre. Actuellement, les chaudières composées de tubes, ou chaudières iubuleuseSj tendent à détrôner la chaudière locomotive sur les torpilleurs. Elles commencent à être d'un usage courant sur les croiseurs rapides. La marine française en a fait l'application à des cuirassés. Enfin, les Messageries maritimes ont adopté, sur leurs paquebots, le modèle le plus ancien et le mieux éprouvé.

Les chaudières tubuleuses présentent tant de formes variées, et parfois capricieuses, quMl n'est guère possible d'en donner une description générale, comme celle des chaudières cylindriques. Dans l'étude détaillée, nous les diviserons, au point de vue du fonctionnement, en trois séries distinctes :

l"" Chaudières a oiboulation limités, ou chaudières à serpentins.

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dans lesquelles il n'y a pas d'autre mouvement de l'eau que celui nécessaire pour remplacer Teau vaporisée (fig. 14 et iibis).

Le faisceau de tubes bouilleurs, disposé plus ou moins en serpentins, et parfois composé simplement d'un tube unique enroulé en hélice autour du foyer, reçoit l'eau d'alimentation à l'une da ses extrémités et décharge la vapeur à l'autre.

Les chaudières Belleville sont le modèle le plus répandu.

2® Chàudièbeb a oxboulation libre, ou chaudières à lames de tète, caractérisées par l'existence de deux réservoirs verticaux régnant sur toute la hauteur de la chaudière, réunis entre eux par le faisceau de tubes, qui est horizontal ou peu incliné (Sg. 15 et 15 bis)*

Les tubes prennent l'eau dans un des réservoirs et déchargent la vapeur dans l'autre; le courant est en général beaucoup plus actif que dans le cas précédent ; la vapeur se dégage, dans tous les cas, beajicoup plus vite. Tels sont les modèles OrioUe, D'Allest, Niclausse, pour ne citer que les plus répandus en France.

3^ Chaudièbes a cibculation AGOÉLéBÉE, OU chaudières à réservoirs horizontaux placés à des niveaux différents.

Ce genre de chaudière est caractérisé par la direction, aussi voisine

Torpilleurs N^ 172 à 176

Chaudière système Du Temple Echelle de 15 millim. par mètre

Fig. 16

Fig. 16 his

que possible de la verticale, donnée au mouvement de bas en haut, de l'eau chauffée, sur son parcours entre les réservoirs d'eau et de vapeur; de gros tuyaux de retour ramènent l'eau non vaporisée, des réservoirs

de vapeur aux réservoirs d'eau (fig. 16 et 16 bis). Tout est ainsi dispose pour favoriser nn mouvement de circulation continu et général de la masse liquide.

Le type est la chaudière Du Temple, d'où sont dérivées les chaudières Thomycroft, Normand, etc., etc.

Cette distinction des chaudières tubuleuses en trois types n'est pas absolue, en ce sens qu'il existe quelques modèles intermédiaires difficiles à classer; mais elle constitue bien une classification naturelle, à la fois au point de vue des dispositions générales, du mode de fonctionnement, et des principales qualités de chacun des trois types.

Les chaudières des deux premiers types se répandent en ce moment pour le service des machines terrestres, où elles font concurrence aux anciens modèles cylindriques généralement à bouilleurs ou à carneaux; elles se recommandent par une grande atténuation des dangers d'explosion; on s'accorde aussi à leur reconnaître un bon fonctionnement économique, aux chauffes très modérées qui sont en usage à terre.

Les chaudières tubuleuses du troisième type répondent plus spécialement à des besoins spéciaux à la marine de guerre.

§ 2. — Indications générales sur le fonctionnement des chaudières.

16. — Accessoires de chaudières. Services principaux à assurer. — La chaudière est toujours en principe un appareil simple, bien que sa construction soit délicate et que son bon fonctionnement exige des soins minutieux. En dehors de ses deux parties constitutives, un réservoir de flamme et un réservoir d'eau juxtaposés, il est difficile d'y découvrir des organes bien distincts.

Le réservoir de flamme commence aux foyers, qui se composent de deux parties, le fourneau et le cendrier y séparés par la grille; il se continue par une botte à feuy ou chambre de combustion, parfois difficile à séparer des conduits de flamme qui lui font suite ; il se termine à la boîte à fumée.

Le réservoir d'eau et de vapeur, qui est la chaudière proprement dite, remplit toujours le même office, quelle que soit sa forme; il présente quelquefois, à la partie inférieure, un appendice appelé déjecteur^ où s'amassent les dépôts solides en suspension dans l'eau, et souvent, à la partie supérieure, un coffre à vapeur isolé, qui permet d'élever la prise do vapeur au-dessus du niveau de l'eau.

Comme consolidations intérieures, on a des entretoises dans toutes les lames d'eau, des tirants dans les grands réservoirs d'eau et de vapeur, quand la forme de ceux-ci Texige.

Les réservoirs de flamme, d'eau ou de vapeur, reçoivent les portes et les trous de visite nécessaires pour le ramonage, les visites intérieures et le nettoyage ; les ouvertures dans la chaudière sont fermées par des autoclaves.

Les accessoires des chaudières sont assez nombreux et parfois compliqués ; ils ont à remplir des offices très variée.

Les boites à fumée se relient par les conduits de fumée, à la culotte de cheminée.

La cheminée sert à l'évacuation des produits de la combustion, et produit par son tirage Tappel d'air au foyer; le tirage des cheminées est, comme on sait, un moyen très simple, mais très coûteux sous le rapport des calories dépensées, d'imprimer un mouvement à une colonne gazeuse. La cheminée est entourée d'enveloppes isolantes; elle était, tantôt à télescope, tontôt à rabattement, au temps de la marine à voiles, mais ce n'est plus là qu'un souvenir historique.

Les accessoires concernant le fonctionnement des chaudières comprennent en premier lieu ce qui est relatif à Talimentation.

En général, pour parer aux accidents, il y a deux systèmes complets d'alimentation distincts; la plupart des appareils en service ont des pompes d'alimentation dans ]a chambre des machines, et des petits chevaux dans la chambre de chauffe ; chaque système a son tuyautage propre, et doit suffire à lui seul. Les pompes alimentairessontdestinéesàla marche normale et sont manœuvrées par les mécaniciens; les petits chevaux constituent une garantie placée sous la main des chauffeurs. Il est d'usage assez fréquent aujourd'hui de mettre toutes les pompes aUmentaires dans les chaufferies.

Le système d'alimentation comprend tous les appareils destinés à la purification de l'eau, et ceux destinés à son réchauffage, lesquels prennent une importance croissante. Généralement aussi, il y a une injection d'eau de chaux.

Puis il faut ajouter les accessoires servant au contraire à la vidange des chaudières et aux extractions destinées à l'enlèvement des eaux les plus impures.

Un accessoire très important, dans les appareils évaporatoires des navires de guerre, resté peu appliqué jusqu'ici dans la marine de commerce, consiste dans les appareils mécaniques produisant artificiellement le mouvement de l'air, et substituant, au tirage naturel par la cheminée, un tirage plus puissant et réglable à volonté.

Dans certains cas, on profite du tirage artificiel pour refroidir les gaz de la combustion au-dessous de ce que le tirage naturel exige, et pour augmenter ainsi le rendement de la chaudière; c'est sous cette forme surtout que le tirage forcé tend à se répandre sur les paquebots.

Les accessoires du tirage forcé consistent en ventilateurs et quelquefois en machines soufflantes à pistons.

Après les accessoires destinés à fournir Teau et l'air, il semblerait devoir y avoir place pour ceux destinés à fournir le combustible; mais toutes les dispositions essayées pour charger automatiquement les fourneaux ont été abandonnées. L'alimentation mécanique en combustible parait être subordonnée actuellement à l'emploi de l'huile minérale.

Certaines chaudières exigent des appareils de brassage de l'eau, dont les plus efficaces sont des turbines appelées barboteuses.

A ces accessoires destinés au fonctionnement, s'en ajoutent d'autres destinés à la sécurité; ce sont les manonètres, soupapes de sûreté^ soupapes avertisseuses y niveaux-d'eauy robinets de niveau. Les flotteurs d'alarme ne sont pas employés dans la marine^ mais il existe des régulateurs d'alimentation automatiques, conduits par un flotteur, qui sont de véritables appareils de sécurité. Les rondelles fusibles méritent à peine une mention, leur application aux chaudières marines étant extrêmement rare.

11 y a enfin les prises de vapeur, avec tout le tuyautage qui y fait suite et qui peut être considéré comme un accessoire, soit des chaudières, soit des machines.

Chaque chaudière a sa soupape d'arrêt permettant de l'isoler; puis, sur le tuyautage, sont disposés en divers points des robinets-vannes, appareils de fermeture très étanches, séparant les divers trajets que Ton peut faire suivre à la vapeur en cas d'avarie sur certains points, jusqu'à l'arrivée au cylindre, où le mécanicien règle sa dépense de vapeur à l'aide du registre final.

Le tuyautage de vapeur, avec tout ce qu'il comporte ainsi, de vannes, d'appareils de sécurité, de joints glissants et de tirants pour parer aux effets de la dilatation, de purgeur» et de tubulures, forme aujourd'hui un accessoire d'autant plus complexe, que l'on a tenu à doter les divers services du bord, de réseaux de tuyaux distincts, ayant, sur les chaudières communes, des prises de vapeur spéciales. La complication à laquelle on a été ainsi amené, en accumulant sur les navires de guerre les précautions de tout genre, a été poussée assez loin pour être elle-même une source de dangers; elle crée un contraste frappant, entre la marine de guerre et celle de commerce, sur le seul point où les exigences du service soient à peu près les mêmes.

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