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Le second facteur de la puissance de vaporisation totale d'une chaudière est la quantité totale de charbon qui peut être brûlée. Il dépend principalement de la surface de grille et de l'intensité du tirage.
24. — Autres propriétés des chaudières. — En dehors du rendement, on juge de la valeur d'un modèle de chaudière, principalement par les garanties qu'il présente, soit sous le rapport de l'usure, soit sous celui des avaries ou des accidents.
Le rendement et la sécurité dépendent, en partie des dispositions de l'appareil et du soin des constructeurs, en partie de l'habileté des chauffeurs.
Nous avons surtout à nous occuper de la construction. Au chauffeur, on ne peut fixer des règles de conduite bien précises, que pour les chaudières tubulaires de l'ancien modèle longtemps éprouvé; ces règles s'appliquent en général aux chaudières tubuleuses, en ajoutant quelques recommandations spéciales, soit pour la conduite des feux, soit surtout pour la surveillance des niveaux et de l'alimentation.
§ 2. — Le charbon et les grilles.
25. — Composition du charbon. Son analyse élémentaire. — La houille employée à chauffer les chaudières comprend deux éléments combustibles, le carbone et l'hydrogène; une partie du carbone et tout l'hydrogène y entrent à l'état de composés chimiques, carbures d'hydrogène, eau, ammoniaque, etc. Le soufre s'y rencontre aussi quelquefois en proportion appréciable, principalement à l'étal de pyrite.
L'hydrogène, en brûlant, développe, par kilogramme, 34462 calories, et se combine avec 8 kilogrammes d'oxygène.
Le carbone pur (provenant de la calcination du bois) développe, en brûlant complètement et se transformant en acide carbonique, 8080 calories par kilogramme; il consomme 2^,67 d'oxygène. Le pouvoir calorifique du carbone diminue un peu, si le carBbne est très compact ; il tombe à 7 700 calories pour le diamant.
Le carbone du bois, en se transformant en oxyde de carbone, par sa combinaison avec lk,335 seulement d'oxygène, développe 2473 calories.
L'oxyde de carbone en brûlant développe, par kilogramme de carbone contenu, 5607 calories, complétant ainsi la production de 8080 calories. La différence de 3134 calories, entre 5607 et 2473, est la chaleur latente de la vapeur de carbone.
Le pouvoir calorifique d'une houille est égal à la somme des pouvoirs calorifiques de l'hydrogène et du carbone qui y entrent, diminuée de la chaleur de dissociation des composés où figurent ces éléments. Cette loi a été vérifiée, à la condition d'ajouter au pouvoir calorifique du carbone sa chaleur latente de vaporisation, lorsqu'il entre dans un carbure volatil, faute de quoi on arriverait à des chaleurs de dissociation négatives. En pratique, le pouvoir calorifique des combustibles se détermine par des expériences calorimétriques; Tinstrument adopté en dernier lieu est la bombe calorimétrique de MM. Berthelot et Vieille, où la combustion se fait sous pression dans l'oxygène pur; cet instrument est très simple, et pourrait passer facilement de la main des physiciens dans celle des ingénieurs intéressés à Fétude des charbons.
L'étude un peu théorique des charbons, qui consiste dans la mesure du pouvoir calorifique et dans l'analyse élémentaire, a été faite par un grand nombre d'expérimentateurs. Les résultats obtenus, principalement pour les charbons anglais, se trouvent dans Touvrage de M. Stromeyer et l'aide-mémoire de M. Seaton, dont a été extrait le tableau suivant :
RÉSULTATS DE l'i.N1.LTBK AlAmKMT1.IRK
Eaa Gendres
TTLESLBT
Nixon spécial p. navig.
Tlifp«rl«70t 0** C** dd ehtrlwiiige Bickschaw . .
Pemberton . . • CamLawke . . • Wigan ....
Ebbw (Cardiflr). . .
Oardiff moyen . . .
Newcastle moyen • .
Lancashire moyen . • Briqaettes de Warlichs Coke sap' de Darham.
Pétrole
4àl2 0,00
Nous joindrons, à ces chiffres, les suivants, qui ont été donnés par M. Scheurer-Kestner pour trois charbons français :
PODVOIB ealoriflqofl
+ S + Aî
Ronchamp ....
Anzin
Anthracite ....
Les nombreuses tentatives, faites pour exprimer algébriquement le pouvoir calorifique en fonction des résultats de l'analyse élémentaire, n'ont pas abouti. La plus ancienne, celle de Dulong, consistait à adopter simplement la formule
en négligeant la chaleur de dissociation, etc. Pour tenir compte de cette chaleur, il faudrait avoir exactement la composition immédiate^ c'est-àdire ranalyse de la houille en éléments composés, y entrant à l'état de simple mélange.
26. — Classification de Gruner. Analyse immédiate. Qualités exigées des charbons de la marine. — M. Gruner, dans son traité de métallurgie, a donné une classification des houilles, en prenant pour caractère spécifique principal la longueur de la flamme, et montré qu'elle correspond bien à la composition, non pas élémentaire, mais immédiate en éléments fixes et volatiles. Cette classification suit l'ordre des densités, et, très probablement, l'ordre de formation géologique, en allant du lignite à l'anthracite .
Le classement obtenu est résumé dans le tableau suivant :
