KILOGRAMMES

PAR KILOMKTBS

D'autres Compagnies anglaises emploient le même dispositif.

L'injecteur Holden a été essayé en France par les Compagnies d'Orléans, de Paris-Lyon-Méditerranée et de l'Ouest. Dans l'Extrême-Orient, dans l'Afrique du Sud, le brevet Holden a été appliqué. Enfin, en Hongrie et en Roumanie, un certain nombre de locomotives sont munies d'injecteurs Holden.

Autres brevets anglais. — L'injecteur Taite et Carlton est une mo-

BRULEURS A PÉTROLE

dification du brûleur Holden récemment appliquée en Angleterre au chauffage des torpilleurs et des locomotives.

L'arrivée d*huile au brûleur est commandée par un volant, et on peut augmenter le débit au moyen d'un autre volant concentrique au premier. L'entraînement de l'huile est produit par un courant de vapeur réglé par un robinet et sa pulvérisation par un autre jet de vapeur débouchant directement à la partie antérieure de l'espace annulaire de rinjecleur par un tube d'environ 18 millimètres de diamètre.

Comme dans le système Fvardofski, on emploie plusieurs injecteurs dont les jets se rencontrent au centre du foyer, afin d'obtenir une combustion complète et d'empêcher la corrosion des tôles du foyer. Il y a quatre injecteurs placés chacun sur une des faces verticales du foyer. Cet injecteur se prête bien à l'emploi du pétrole brut de Bornéo.

Dans une variante, brevetée par MM. Holden, Bell et Taite, la vapeur d'eau est remplacée par du pétrole refoulé par une pompe à un vaporisateur qui est relié aux injecteurs.

Nous signalerons aussi l'injecteur Clarkson qui n'emploie pas non plus la vapeur comme propulseur du liquide combustible.

Le pétrole est pompé dans un réservoir en cuivre sous une pres-

Fio. 88. — Brûleur à pétrole Clarkson.

sion de 2^<f,8 donnée par un matelas d'air, puis il passe par un tuyau au serpentin vaporisateur qui l'amène à l'injecteur à aiguille manœuvré par la manette que l'on voit à droite de la figure 88.

La pompe du réservoir se règle automatiquement, de sorte que le brûleur, une fois allumé, marche de lui-môme sans arrêt, tant qu'il reste du pétrole au réservoir. ,

Brûleurs américains. — Le brûleur Booth {/îg, 89) est employé sur le

Santa-Fé Railroad. Le pétrole venant du tender en traversant une soucombustibles INDUSTRIELS. 18

COMBUSIXBi.ES ISitHJSfMiELS

- Brûww dooxB»

pape réguktriee (fy. 90} eofitrôlée {uur le cbaiiAewr, toK par Taiiïice de la chambre supérieure, orifice qai a 7S mUUmètees lis largeur et iâ nuliimètras da Jiauteur. À aa aortie, le jet de pétrole

reacoBlre on jet de vapeur ea lao^ mince aorlant de la chambre inférieure par «a orifice de 87 millimètres sur OF^^ eequiTeavoiedans le foyer à Tétat polTériaé.

Oa applique égaleaieot ce brûleur aux chaudières munies du foyer en tôle ondulée, sysiëase Vanderbilt, avec garniture en briques réfracl aires : Tavantage de la suppression des entretoises est très précieux pour les foyers à pétrole, parce que Ton peut alors forcer les feux sans risquer de brûler les eaU'eJtoiAes. Sur les locomotives du Santa-Fé HaiJroad, du type Player Baldwin, on applique le foyer à pétrole système Player à trois tubes ondulés de S", 13 sur 0'",686 avec garniture en briques réfractaires. Le pétrole est cbauffé sur le lender par la vapeur d'échappement de la pompe du frein. Dans chaque tube de foyer, le jet de pétrole qui arrive dans Taxe est brisé sur le pont en briques plaoé au milieu du tube et, à Tavant des tubes, se troave un double anneau de briques qui protège les tubes et achève le brassage des gaz.

Le Santa-Fé Railroad a expérimenté plusieurs dispositions de garnitures réfractaires pour les foyers. Sans elles Faction de la flamme serait trop vive sur les tôles du foyer, surtout si Ton considère que le degré de chaleur peut varier presque instantanément. On remplace la grille par une sole réfractaire, d'abord pour réduire au taux convenable la section d'arrivée de l'air, mais aussi et principalement parce que cette sole doit former une masse incandescente sur laquelle arrivera le pétrole en poussière, si Ton veut que la combustion se fasse dans les conditions les plus favorables. Le massif de briques, une fois chaud, conserve une température assez élevée pour

Fio. 90. — Soupape de Bùreté Booth.

BRULEUK8 A PÉTROLE

qn^on puisse éteindre la flamme en arrivant aux gares et la rallumer immédiatement au moment du départ.

Dans rinstaltation, il faut une conduite d'air comprimé allant de Id machine au réservoir d*hnile et destinée à assurer récoulement rapide du pétrole.

Une soupape de sûreté placée sur le réservoir empêche la pression d*air de dépasser la limite indiquée et prévient, en outre, les accidents pouvant résulter d'une accumulation do gaz. Le pétrole sort par un tuyau muni dun clapet que tient soulevé une corde fixée à l'abri de la locomotive. Si Tattelage de la machine et du tender vient à se rompre, la corde casse et le clapet se ferme, ce qui empêche le pétrole de se répandre à terre.

S«:«oo.A-B.

FiG. 01, 92, 93. — Foyer Player.

Sur les lignes du Gulf Colorado and Santa Fé Railroad, on utilise les

Z^j^Smfél^t»

Fio. 94, 95, 96. — Brûleur Lundholm.

pétroles du Texas. Le foyer a une voûte et des parois en briques réfraiv tai res ; le brûleur est placé sous le cadre du foyer, et la grille est enlevée.

On emploie les brûleurs Lundholm {fig, 94, 95 et 96) et Booth à soupape de sûreté. Avec les eaux impures qui donnent des dépôts calcaires, il faut prendre des précautions spéciales pour éviter les coups de feu produits grâce à Tintensité de la combustion. Sur le Gulf Colorado and Santa Fé Raiiroad, l'économie due à l'emploi du pétrole a varié de 23 à 40 0/0.

Le brûleur employé sur le Southern Pacific Raiiroad débouche sous le cadre dans un four en briques réfractaires suspendu aux parois du foyer. Ce four a 2 mètres de long et laisse entre son autel et la plaque

FiG. 97. — Foyer au pétrole du Southern Pacific R*.

tubulaire un espace de O'^^SO ; il a deux entrées d'air, Tune sous le brûleur et l'autre sous la voûte ; les parois latérales sont juste assez hautes pour protéger les rivures du cadre. La vapeur arrive au brûleur entre l'air et le pétrole, qui se trouvent ainsi réchauiFés, et l'admission du pétrole est réglée par un robinet que l'on manœuvre au moyen d'une manette à vis. Une butée est disposée de manière que la manette s'y arrête dans la position correspondant à une admission de pétrole capable de maintenir la pression aux arrêts ; un bouchon permet de fixer la manette dans cette position ; avant son arrivée au brûleur, le pétrole passe dans un réchauffeur à vapeur. Le tender porte un réservoir principal à pétrole, qui occupe l'emplacement du charbon, et un réservoir auxiliaire placé derrière le premier;

BRULEURS A PÉTROLE 255

touf deux peuvent être enlevés facilement pour être remplacés au besoin par du charbon ; le pétrole du grand réservoir est chauffé par un serpentin de vapeur.

Brûleurs pour ghaudières marines. — Parmi les premiers essais de chauffage au pétrole sur les navires, nous citerons ceux qui ont été faits en 1868, par Sainte-Claire Deville et Dupuy de Lôme, sur le yacht le Puehla^ avec une grille du système Audouin.

Divers autres essais ont été faits, ayant tous pour but l'adaptation du chauffage au pétrole à des chaudières qui avaient été construites pour remploi exclusif du charbon (appareils Dickey, Tarbutt, Bultard, Karapetof, Sadler) ; les résultats tout d'abord obtenus ont été médiocres. Ceux qu'ont donné les systèmes mixtes Nobel, Jensen, Anderson, n'ont pas été plus brillants.

Pour appliquer le chauffage au pétrole aux chaudières de navires, on a cherché aussi à le brûler en le faisant passer à travers un lit poreux, en le répandant dans des rigoles très minces, en le faisant couler goutte à goutte sur des soles chauffées à blanc ; mais ces dispositifs donnaient lieu à une énorme production de fumée, qui obstruait les tubes et éteignait la flamme.

On est parvenu aujourd'hui à obtenir de bons résultats, grâce à l'emploi de dispositifs qui permettent de mieux diviser le combustible. On le pulvérise avec des appareils qui introduisent le pétrole dans le foyer au moyen d'un jet de vapeur ou d'air comprimé et le rendent à l'état de rosée très fine, ainsi que cela a été réalisé pour les locomotives.

Pulvérisation par la vapeur. — Il existe un grand nombre d'appareils pulvérisateurs. Ceux qui sont actuellement en usage sont presque tous à vapeur. Certains font écouler par un orifice long et étroit une nappe de pétrole sur un jet de vapeur qui passe par un oriiice semblable ; la largeur de ces orifices varie de i à 2 millimètres ; dans beaucoup d'appareils ces orifices sont munis d'un système de vannes de réglage permettant de faire varier le débit des orifices d'écoulement; mais ils s'encrassent très rapidement et ne fonctionnent plus que d'une façon irrégulière ; en effet, même après un bon filtrage, le pétrole s'épaissit et bouche l'orifice d'écoulement.

De tels appareils sont dits à lames plates ; les appareils à lames circulaires sont meilleurs, mais présentent en partie les mêmes

256 COMBCSTIDLES INDUSTRIELS

inconvénients; le pétrole s'ccouîe sous forme d'ime nappe cylindrique, au centre de laquelle la vapeur de pulvérisation s'échappe à plein jet; ces appareils, comme les précédents, offrent à l'écoulement du pétrole des lames trop minces et, do plus, il n'y a qu'un robinet de vapeur qui ne saurait régler à la fois et la vapeur et la quantité.

En France, M. d'AUest a notablement perfectionné les appareils primitifs.

Les conditions à réaliser pour un bon pulvérisateur à vapeur sont les suivantes :

La vapeur doit arriver en quantité suffisante pour pulvériser le pétrole au far et à mesure qu'il s'écoule; il faut aussi que cette vapeur soit animée de la vitesse exactement nécessaire à la meilleure pulvérisation, car, si la vitesse est trop grande, la flamme s'éteint et, si elle est trop faible, la pulvérisation devient .incoa^>)ète ; le pétrole qui s'écoule en gouttelettes échappe k la combustion, parce qu'il ne brûle complètement que s'il est bien pulvérisé.

Il faut donc que Torifice d'échappement de la vapeur ail une certaine largeur variable avec la pression de la chaudière; il faut aassi que le débit de la vapeur augmente en fonction de la quantité de pétrole à brûler, qui doit être déterminée par la largeur de rorifice.

L'orifice d'écoulement du pétrole doit avoir au minimum i millimètre de largeur, sinon le liquide s'épaissit, forme des grumeaux et bouche rapidement l'ouverture. Si cet orifice est trop large, le pétrole arrive en trop grande quantité et ne brûle plus complètement, parce qu'il ne se mélange plus bien avec la vapeur et Pair.

11 faut enfin que les orifices d'écoulement de pétrole et de vapeur puissent être réglés facilement en marche, et que l'on puisse aisément démonter et remonter l'appareil en cas d'obstruction. Après de nombreuses recherches, faites sur des appareils à lames plates^ sur des appareils à lames circulaires, et sur des appareils avec admission de vapeur centrale annulaire, M. d'Allest s'est arrêté an tjpe suivant, qui a donné les meilleurs résultats comme rendement et régularité de marche et s'est aussi le mieux prêté à des combinaisons simples, pour le réglage des orifices et la rapidité du démontage des organes.

Appareil cT Ailes t, -» Le pulvérisateur d'Allest 86 compose (/?^. 98) d'une bofte conique A munie de deux tubulures B, et fondue ayec une deuxième boite M, qui porte un bossage N ; cette deuxième

BRULETTRa A PBTROUI

bofte, filetée à une extrémité, peut recercir mie base tronconiqne P, Tenue elle^^nème de covlée avec un pavillon cylindrique R. Un des fonds de la botte centrale A est fermé par on presse-étoupes J, qui s'appuie par deux ergots sur deux talons à plan incliné et assure Tétanchéité du joint conique. Cette boîte à étoupes porte une tige E filetée en F et munie d'un volant G ; si Ton fait tourner cette tige, elle avance ou recule selon le sens de la rotation et vient fermer complètement la sortie de la boîte A, ou laisse, entre Taréte circulaire dentelle est munie à une extrémité et les parois de la boîte A, une zone annulaire dont la largeur peut varier de I à 2 millimètres.

Le pétrole arrive dans l'appareil par la tubulare B; il s'écoule par la xone annulaire ; la vapeur pénètre dans la boite extérieure M, par un robinet placé sur le bossage N, et arrive dans la boîte 0 en sortant sous forme de nappe circulaire. En rencontrant dans son parcours le pétrole, elle Tenloure complètement, le pulvérise et le projette dans le foyer en même temps qu'elle entraîne avec elle l'air nécessaire à la combustion passant par le pav01(m R.

La quantité de pétrole est réglée par le d^lacement de la tige E, et ceSe de la vaf)eur par la buse P, avec le filetage dont elle est munie.

L'allumage est de la plus grande simplicité. On ouvre d^abord légèrement le robinet de vapeur^ puis on introduit par un regard un lK>uchon, gros comme le poing, de coton imbibé d^essence de térébenthine enflammée, et l'on ouvre graduellement par le volant G rintroduction du pétrole; aussitôt jaillit une flamme, hésitante d*abord, puis devenant fixe dès que le rapport des arrivées de vapeur et de pétrole est réglé.

A psrtir de ce moment, les ouvertures et, par suite, la quantité de pétrole à brûler peuvent augmenter au fur et à mesure que s^élève la température des briques de la sole et du ciel de foyer. Lorscpe ces briques sont portées au rouge, on obtient une combustion complète^ une flamme longue et brillante, éblouissante même, Unm les gas

Fio. 98. — Pulverîsntcnr d'Aliest

brûlant avant de péaétrer dans le faisceau tabulaire; il ne se produit aucune fumée; c'est à ce moment qu'on peut augmenter par une admission progressive de vapeur et de pétrole rintensité de la chauffe jusqu'à ce que les gaz sortent légèrement brunis par la cheminée, ce qui indique que Ton a atteint le maximum de rendement de Tappareil .

S'il y a encrassement de Tappareil, par suite d'un fonctionnement prolongé, ou si un corps étranger échappé à la filtration dans la caisse de dépôt du pétrole pénètre dans le pulvérisateur et en modifie la marche par sa présence dans la boîte A, il suffit de faire tourner plusieurs fois le volant G dans un sens et dans l'autre, afin d'augmenter brusquement l'épaisseur de la zone annulaire et de faciliter ainsi l'évacuation de l'obstacle échappé au filtrage.

Pour visiter l'appareil, il faut d'abord fermer le robinet de naphte placé à l'entrée du conduit B, faire faire à la boîte à étoupes J un quart de tour, en frappant sur le taquet L; on attire ensuite la boite à étoupes vers soi ; la chambre de pétrole est alors à découvert, et Ton peut se rendre compte des causes de mauvais fonctionnement. Il y a deux cas, celui de la présence de minium ou d'autres corps étrangers provenant de joints, entraînés dans cette chambre et ne pouvant passer à travers la zone annulaire de sortie du pétrole, ou bien celui où la communication s'établit par la paroi séparant la chambre de pétrole de celle de vapeur, entre la vapeur et le pétrole, par une soufflure de fonderie qui rend l'écoulement du pétrole intermittent.

En manœuvrant la tige E et le robinet de vapeur on peut régler convenablement la quantité d'air passant par le pavillon R ; si l'air arrive en excès, il entraîne dans la cheminée une grande quantité de chaleur ; dans le cas contraire, il y a combustion incomplète et production de fumée.

Pour pouvoir placer plusieurs appareils dans le même foyer sans augmenter le tuyautage, M. d'AUest a imaginé le dispositif suivant :

Les tubulures B de chaque brûleur sont filetées l'une à gauche et l'autre à droite et sont raccordées par un manchon D [fig, 99). On peut ainsi monter un chapelet de deux, trois ou quatre pulvérisateurs ; le pétrole arrivant par la tubulure B se distribue à volonté par Tune ou par l'autre aiguille.

Si l'on veut modérer le feu dans un foyer comportant deux appareils, par exemple, on diminue d'abord l'écoulement du pétrole dans l'un d'eux, puis dans l'autre; on peut même éteindre un brû-

BRULEURS A PÉTROLE

leur, quitte à le rallumer au contact du voisin, si Ton veut forcer le kn à un moment donné.

Ces appareils peuvent brûler de 10 à 80 kilogrammes de pétrole à rheure. Deux appareils conjugués brûlant ensemble 160 kilogrammes de pétrole pourront donc évaporer, à raison de 13 litres par kilogramme de combustible, 160 x 13 = 2.080 litres d'eau par heure, et, en admettant qu'on évapore 30 litres par mètre carré de surface de chauffe, ils conviendront à un foyer correspondant à une surface de chauffe de 70 mètres carrés environ.

Mais, sur une chaudière de torpilleur, il faut vaporiser beaucoup

LÏ* tfiJrvU

FiG. 99. — Pulvérisateurs d*Allest accouplés.

plas de 30 litres d'eau par mètre carré de surface de chauffe. Au lieu de brûler 160 kilogrammes de pétrole dans un foyer, il faudra brûler le double et même davantage si l'on peut.

Appareil (TAllest double, — A cet effet, M. d'Allest a fait construire un pulvérisateur à double lame de vapeur dont l'effet de pulvérisation est considérable et qui peut réduire en fine poussière des produits très épais.

Dans cet appareil, le liquide à brûler arrive par une tubulure [fig. 100 et 101) dans une boite de combustion en s'écoulant sous forme de masse cylindrique ; l'épaisseur de cette nappe est rendue variable par la position du tube visible sur la figure, que Ton fait avancer ou reculer, en

CONfBtrSTIBIiB» nfMWTRIELS

le faisant tonraer av mojen d^un ^oiant. La TapeDr pésèfie dans le

brûleur suivant la flèche et passe en partie dan^la boite exl^îeare povr s^éeooler sous ferme d^ane masse eyliadrique, en partie par le tube central po^r s'écotrier également sons forme d'ane Dappeejfindrùfae. Le pétrole s'échauffe très fertenKnf am contact de la vapeur au tnbe central et de la boite exténeure et sort entre deux lame» cylindriques qui, en se recoupant, le brassent énergiquemeiit et le réduisent en penssîère ; les denx jets de Tapeur produisent un appd énergique et entraiuent en même temps Fair nécessaire àlacombus-

tion, air que Ton a préalaUement chaufîé en le faisant circuler dans la cheminée au contact des gaz chauds qui s'en échappent.

Cet appareil se régie et se démonte comme le précédent; il peut brûler jusqu'à 400 kilogrammes de pétrole à l'heure sans trace de fumée.

Sur un des narrres de la Gnopagnie Frabsinet, TAude^ muni en 1885 des appareils d'Allest, la consommation de 125 kilogrammes de pétrole à l'heure permettait de développer 170 chevaux. La vaporisation moyenne, ramenée à 100*, fut de 14*», 100. Toutefois le Service des Constructions navales, appelé à contrôler les expériences de M. d'Allest, ne fixa qu'à 12 kilogrammes le maximum sur lequel on serait en droit de compter.

Générateurs Seigle. — M. Adolphe Seigle a étudié divers types de générateurs disposés de façon à faire produire au pétrole son maximum d'utilisation. Ces générateurs sont assez analogues à ceux que nous avons décrits pour les locomotives.

Le pétrole est dirigé par des pulvérisateurs à jet de vapeur dans des gaines ou tubes télescopiques formés [fig. 102) d'une série de manchons indépendants, disposés à la suite les uns des autres, et formant ajutage; de la sorte, dans chaque intervalle, se produit

Fio.

Vapeup

100 et 101. — Pulvérisateur double d'Aïlest.

BRULEURS A PCTROLB

Fio. 102. — Générateur Seigle.

rappel naturel, par le simple eDtrafnemeiil du eonraoi de flamme^ de Pair nécessaire à la combusiian dans la gaine suivante, et la conbastion, commencée à la sortie du pulvérisateur, se continue à Tintérieur de la gaine, car elle est alimentée par Tair qui pénètre entre deux manchons successifs. L'intensité du jet combustible est réglée pour que la combustion soit achevée, ou presque achevée, à la sortie de la gaine.

La combustion s'opère dans les gaines sous forme d'une flamme allongée, dont la température peut être évaluée à 1 .700** et dont le pouvoir rayonnant considérable s'exerce sur des surfaces de chauffe situées à une distance excessivement réduite du faisceau de gaz enflammés.

Dans un générateur Seigle essayé par M. Bosquet, proresseur du Cours de Machines à l'Ecole centrale lyonnaise, la pression moyenne était de 5^«^,250.

La quantité de combustible dépensée (qui, pour cet essai, était de l'huile lourde de houille), a été de 31 kilogrammes et le poids de vapeur produit de 352 kilogrammes.

La vaporisation apparente par kilogramme d'huile serait donc de:

FiG. 103. — Ensemble du générateur Seigle.

--^ — ll'»ff,3i à 5*^^,250 de pression.

D'autres essais effectués avec divers pétroles ont permis de comp. 1er sur une vaporisation, à lOO*», de 18*»,82 par kilogramme d'hydrocarbure.

Oo obtiendrait donc un rendement de :

Pulvérisateur Kcerling. — Dans le pulvérisateur Koertîng, le

(y)MBUSTIBLES INDUSTRIELS

pétrole arrive par une aiguille à hélice {fig, 104 et 105) avec aspiration d'air au travers de Tun des tourillons sur lesquels l'appareil peut pivoter de manière à diriger à volonté le jet de flamme.

Pour appliquer Tinjecteur Kœrting il faut avoir soin de donner au pulvérisateur et à la boîte à tamis les dimensions nécessaires pour que le fonctionnement soit satisfaisant. L'appareil ne pulvérise bien le pétrole qu'avec une pression à la chaudière assez élevée.

A gauche de la boîte à feu, on installe une petite pompe à pétrole Worthinglon alimentée de vapeur par la chaudière.

FiG. 104 et 105. — Pulvérisateur Kœrting.

Cette pompe introduit le pétrole à 1 ou 2 atmosphères dans un réchaulTeur, d'où il passe dans une boîte à tamis où les impuretés sont retenues, puis dans deux pulvérisateurs Kœrting placés sur la partie supérieure fixe de la porte de foyer dont la partie inférieure est mobile pour le fonctionnement au combustible solide. Un serpentin sert à réchauffer le pétrole.

L'aiguille à hélice de l'appareil Kœrting s'obstrue souvent, et il suffit que quelques impuretés traversent le tamis pour que la pulvérisation soit arrêtée. Le nettoyage est facile, car il suffit de dévisser l'aiguille et de la nettoyer ou de la remplacer par une neuve.

Brûleur Or de, — Le brûleur de M. Or de a été l'objet d'applications très intéressantes en Angleterre, notamment sur le SS. Cardium^

a été

BRULEURS A PÉTROLE

navire-réservoir anglais destiné au transport du pétrole, qui soumis à des essais en employant du pétrole de Bornéo. D'ailleurs, les appareils sont disposés de manière qu'on puisse marcher soit au pétrole, soit à la houille en démontant les brûleurs et en retirant les briques réfractaires destinées au chauffage de Tair qui pénètre dans le foyer.

Le brûleur Orde est de petites dimensions (fig. 106), et il est disposé de manière à permettre un réglage facile de ralimentalion du combustible liquide. Celui-ci arrive aux brûleurs, où il rencontre le jet de vapeur surchauffée et d'air chaud qui est lancé dans le foyer.

La vapeur qui sert à produire la pulvérisation est chauffée par son passage d'abord à travers un serpentin et ensuite à travers un tuyau disposé dans le foyer; elle pénètre

alors dans une petite chambre collectrice „ .^^ ,» ., ^ . j. . ,1 , , «., , *, , Fio. 106. — Brûleur Orde.

a ou elle se rend surchaullee au brûleur, dans

lequel elle se mélange au combustible liquide chaud ou vaporisé.

FiG. 107. — Disposition du brûleur Orde sur un foyer.

jjj^^y^

A l'intérieur du foyer est installé un second tube dont une des extrémités s'ouvre à l'air libre ; ce tube est destiné à chauffer Tair qui le

Si*

GOMBUSHBLBi CCDUSHOELS

traTarae et ^ pénètre par «m «mire extrémité dans la petite diaMbM collectrice, d'où il se trovre aspiré par le brûleur.

Le diauiïage préalable du pétrde et de Tair et le siirehaiiffa^ éa la Tapeur ont pour effet de détermiaer une combustion complète. De plus, le refoulement sous pressioa du pétrole chaud ou vaporisé dans le foyer empêche TobstrucUon des bhÛeurs par les corps étrangers ou les dépAts qui pourraient être contenus dans le pétrole ; il facilite en outre la pulrérisation ou la vaporisation du pétrole et tend par

Fio. 108 et 109. — Pulvérisatear Guyot.

suite à réduire la quantité de vapeur qu'il faut consommer pour réa« liser cette opération.

Le pétrole est réchauffé sous volume constant, ce qui empêche sa décomposition. Pour maintenir le volume constant, il faut comprimer le pétrole sous une pression qui augmente avec sa température, de 0*«,05 environ par centimètre carré et par degré de température; cette pression est de 4^,2 pourune température de 140**.

Appareils divers. — En dehors de Tappareil qui a été construit par les Forges et Chantiers du Havre et qui est analogue à celui décrit pour les locomotives (transformation du foyer Sainte-Claire Deville), nous en citerons plusieurs autres.

SaULBURS k PÉTSOLX

HS

DftBft le fojer a« pétrole du Tenple, le farùleiu- enroie sa flamme dans BB moiiâe en briques réfractaires recevant à l*arnère Tair ■écessaire à ia combustion awee admiaston d air c^amffe qui acbève la c0Bibii5iion. Les gaz s*écbappent par une ekemnée après avoir traversé le faiaoeaa tubalaire. La haute température du moufle et 1^ long brassage des gaz assurent la combustion complète du pétrole. On peirt marcher au vent forcé en fermait le trou d'admiafiion de la lamoie à l'arrière du moufle et on y refoule Tair d'un ventilateur; une docbe empêche l'extinction du brâlenr par aoafllage. Une porta perrae» l'accès du moufle pour les réparations.

Fio. 110. — Brûleur Rasden et Eales.

Le pulvérisateur Guyot, très employé sur les bâtiments de la flotte française, est basé sur les mêmes principes que les appareils d'Allest, mais se rapproche davantage du type Giffard. La buse d'arrivée du pétrole peut à volonté se déplacer suivant son axe, en amplifiamt ainsi les dimensions de l'espace annulaire offert au passage de la Tapeur. Le réglage s'opère également au moyen d'ime soupape à pointeau. Une simple inspection des figures 108 et 109 montre combien est facile et rapide le démontage de l'appareil pour effectuer le nettoyage des buses.

L'application du système Holden a été faite aux foyers des chaudières d'un navire qui fait un service régulier sur la Tamise. Ce steamer, qui brûlait 1 tonne 1/2 de houille par journée de dix-neuf heures, consomme maintenant 914 kilogrammes de combustible liquide et 101^^,5 de charbon.

Sur le contre-torpilleur anglais Surly Talîmentation continue des appareils Holden est assurée par des réservoirs placés dans les soutes et à la partie supérieure de la chaufîerie. Ce navire possède quatre chaudières dont deux fonctionnent au combustible liquide. On emploie des garnissages de briques sur les grilles, comme dans les foyers de locomotives.

Citons également les injecteurs à vapeur système Cuniberti que Ton trouve appliqués sur un certain nombre de torpilleurs italiens et de navires de guerre allemands, notamment le Siegfried et le TFci>- $emhourg.

Enfin la figure iiO représente le brûleur Rusden et Eeles essayé sur plusieurs navires-réservoirs en Angleterre.

Pulvérisation du pétrole par Tair souflQé. — L'emploi de la vapeur pour la pulvérisation du pétrole, à bord d'un navire, a Tinconvénient de dépenser beaucoup d'eau. Cette dépense est d'environ 1/iO de la production totale ; elle oblige, à bord des bâtiments où toutes les machines sont à condensation par surface et où on emploie les

chaudières à haute pression, à remplacer la quantité d'eau douce absorbée par les pulvérisateurs par de l'eau salée; par suite, les chaudières s'usent rapidement. Avec de la vapeur surchauffée dans un tuyau qui traverse le foyer, la dépense serait moindre.

Appareils d'Allest, — Pour remédier à cet inconvénient, M. d'Allest a étudié des appareils pulvérisateurs fonctionnant par Tair comprimé. Il y a deux types de ces appareils.

Dans le premier type, l'air comprimé à 2 ou 3 kilogrammes pénètre dans le pulvérisateur à vapeur déjà décrit, en lieu et place de la vapeur ; il ne sert donc qu'à la pulvérisation et on laisse entrer par d'autres ouvertures l'air nécessaire à la combustion.

La solution ne présente pas de difficulté; il suffit d'avoir, au voisinage de la chaufferie, une petite pompe à vapeur comprimant l'air nécessaire dans un réservoir; l'échappement du cy«

Fie. 111. —Pulvérisateur d'Allest à air suufilé.

BRULEURS A PÉTROLE

lindre se fait au condenseur pour éviter toute dépense d'eau douce.

Une autre solution consiste à modifier Tappareil, de telle façon que tout Tair nécessaire à la combustion passe par Tappareil luimême et soit mélangé aussi intimement que possible au combustible.

Cette solution, quoique plus délicate à réaliser, est préférable, car elle permet d'obtenir des vaporisations élevées, c'est-à-dire qu'elle simplifie le problème des chaudières soufflées.

Le pulvérisateur d'Allest fonctionnant par l'air comprimé difTérc du pulvérisateur à vapeur en ce que la lame de pétrole, au lieu d'être continue, est divisée en quatre parties pour lui permettre d'avoir une plus grande épaisseur ; en outre, celte lame est comprise entre deux .

lames d'air, l'une intérieure, l'autre extérieure, afin d'augmenter les surfaces de contact.

Dans l'appareil à air soufflé l'air pénètre par la tubulure A, dans la boîte B, d'où il s'écoule dans le foyer en nappe circulaire, partie par l'ouverture C, partie par la buse centrale D.

Le pétrole arrive dans l'appareil par la tubulure E, qui est munie d'un robinet d'arrêt, pénètre dans la boîte F, qui entoure la buse centrale et les parois de la chambre F ; il est ainsi projeté dans le foyer et entraîné entre deux lames d'air ; il s'enflamme immédiatement et brûle mieux que par la pulvérisation à la vapeur. Pour régler la quantité de pétrole introduite dans le foyer, d'après l'activité de la combustion, on fait varier l'épaisseur de la nappe d'écoulement en manœuvrant la buse centrale D au moyen du volant G.

Le démontage est simple et rapide. Le couvercle H, à mouvement de baïonnette, est muni de deux poignées ; on le retire, en lui faisant faire un quart de tour, et il entraîne avec lui la buse centrale; l'appareil est alors complètement dégagé et les arêtes d'écoulement peuvent être facilement nettoyées.

FiG. H2. — Installation d'un pulvérisaleurà air soufflé svstéme d Allest.

L*air nécessaire à la combustion arrive dans le foyer après avoir été chauffé ; il est envoyé par un ventilateur dans un faisceau tubulaire où passent les produits de la combustion. L*aîr chaud arrive ensuite à Tappareil où il rencontre le pétrole et l'entraîne en le pulvérisant dans le foyer ; une tubulure placée sur le tuyau d'arrivée d'air, en conduit une certaine quantité dans le cendrier; cet air passe sous la sole du foyer, traverse les tubes et arrive dans la boîte à feu compléter la combustion.

Cette disposition, qui a de grands avantages sur la pulvérisation à la vapeur, permet de régler au moyen du ventils^teur la quantité d'air à admettre dans le foyer et de forcer cette quantité pour de grandes productions. On a ainsi une chaudière soufflée, avec l'avantage d'un chargement automatique du combustible, et les chauffeurs ne sont pas enfermés dans un réduit où règne une atmosphère nuisible à la santé et au travail.

Quand on emploie Tair comprimé, la flamme produit un bruit continu, assez intense, analogue à celui d'un ventilateur. Ce phénomène, qui n*a pas lieu avec la vapeur, est dû à une série d^extînctions et d'allumages infiniment rapprochés. On supprime cet inconvénient en employant les gaz provenant de la combustion à la place d'air atmosphérique ; cette disposition est facilement applicable et a l'avantage d'éviter le réchauffage, puisque les produits de la combustion sortent de la cheminée à une température élevée ; il faudrait même . les refroidir pour ne pas abîmer la pompe de compression^ Ce refroidissement ne devrait, d'ailleurs, pas être poussé trop loin, car les gaz de combustion contiennent de la vapeur d'eau provenant de la combustion de l'hydrogène, qu'il ne faudrait pas laisser condenser.

Un pulvérisateur, modifié spécialement pour l'usage de l'air comprimé par M. Fontaine (/?^. 113), a également donné de bons résultats au cours d'essais effectués à bord du garde-côte Furieux,

Dans le pulvérisateur Fontaine, le jet d'air est enveloppé par des anneaux liquides de pétrole se maintenant par capillarité dans les espaces interlamellaires; de plus, les deux fluides arrivant avec vitesse dans des directions perpendiculaires l'une à l'autre se mélangent très intimement.

Appareils divers. — On a essayé d'employer sur les navires la pulvérisation mécanique dont le principe consiste à comprimer le pétrole qui s'échappe ensuite par des tubulures. En général, la pul-

BRULEURS A PÉTROLE

▼érîsation est moins bonne qu'avec les pulvérisateurs à vapeur ; il y a un peu de fumée en marche normale et beaucoup à Tallure forcée. Le grand avantage des pulvérisateurs mécaniques est de supprimer le ronflement des injecteurs à vapeur et la dépense d'eau. Aussi paraissent-ils devoir se développer pour les applications sur les navires. Ils exigent une filtration soignée du pétrole, que Ton doit chauffer à 100® au moins, pour faciliter la pulvérisation, alors qu'un réchauffage à 30** ou 40"" sufGt pour la pulvérisation par la vapeur*

M. Hov^den,de Glasgow, construit an foyer muni de deux brûleurs de son système.

Le pétrole est amené sous pression aux brûleurs. Les brûleurs sont réglés par des tiges à pulvérisateur hélicoïdal. L'air chauffé envoyé sous pression dans la chambre d'avant du foyer sort par un tube spécial et se mêle au pétrole. Une partie de cet air passe par des tiroirs dans une chambre d'où il se rend au foyer en passant par une série de petits orifices. Enfin on admet de l'air dans le cendrier par des vannes spéciales.

Quand on marche au pétrole, on recouvre les grilles de plaques de fonte qu'il n'y a qu'à enlever, quand on veut marcher au charbon, en fermant les orifices qui servent à fixer les brûleurs sur le foyer.

On trouve en général aujourd'hui que le rendement des pulvérisateurs à air est inférieur à celui des pulvérisateurs à vapeur, bien que la pulvérisation soit moins bonne et la combustion moins active avec les premiers.

On a même cherché à supprimer l'air et la vapeur comme agents de pulvérisation. M. Meyer, ingénieur hollandais, a imaginé un brûleur assez employé sur les navires faisant le service des Indes. L'air amené le long de canaux hélicoïdaux, au sortir d'un réchauffeur, est chauffé par le jet même de pétrole, ce qui, d'après l'inventeur, permettrait de marcher sans air comprimé ni vapeur.

Appareil Ktrmode. — Dans le système Kermode, l'huile est

Fio. 1!3. — Pulvérisateur Fontaine.

vaporisée par un mélange d'air chaud sous pression. La quantité d'air fournie n'est pas aussi grande que celle qui serait nécessaire pour Tévaporation complète du pétrole car la vapeur en combustion établit un courant d'air suffisant.

Pour appliquer l'appareil Kermode à une chaudière marine, une soufflerie fournit l'air au moyen d'une conduite de iOO millimètres de diamètre, sur laquelle sont branchés deux tuyaux de 65 millimètres communiquant avec chacun des foyers. Cette conduite traverse la partie antérieure du foyer, en longe un côté, passe devant l'autel et revient le long de l'autre côté du foyer. Elle se termine par une extrémité conique. Le pétrole est fourni par un réservoir surélevé, et coule dans un tuyau de 30 millimètres, qui se divise à l'avant du foyer en deux branches, une pour chaque foyer. Chacune de ces branches est reliée an vîiporisafcnr par un houchon et un cône.

Fio. 114. — Appareil Kermode.

La figure 114 représente la tuyère de pulvérisation. Le pétrole pénètre dans la branche supérieure droite; son écoulement est réglé par une soupape conique. L'air chauffé par son passage autour du foyer, pénètre dans la branche inférieure, et rencontre le pétrole au moment où il franchit la soupape. Le pétrole, étant rapidement vaporisé à son passage, se mélange avec l'air et, d'ailleurs, une hélice placée dans le tube central opère un mélange complet de pétrole ; ainsi aucune particule ne peut traverser le tube sans être complètement vaporisée. L'alimentation d'air peut être réglée en deux points au moyen de manettes avec pignons et crémaillères. L'un des pignons commande le tube intérieur au-dessus de la tuyère de distribution de pétrole, et règle l'arrivée d'air. Le second pignon, placé à gauche, commande le tube extérieur et permet de faire varier la quantité d'air qui s'échappe autour du jet mélangé à l'extrémité de l'aiguille.

Le fonctionnement de l'appareil est le suivant : au sortir de la tuyère placée au-dessus de la soupape, le pétrole est chassé en avant par un violent courant d'air chaud qui enveloppe la tuyère. Ce

-iH'Pil iJ ■

BRULEURS A PETROLE

^^Otant peut être réglé avec une grande exactitude. Une nouvelle

^^ntité d'air comprimé est introduite au moment où commence la

^^^/>ustion, et une troisième alimentation d'air a lieu par Taspi-

^^^on de la flamme ou par le tirage. Cette dernière quantité d'air

.^^ex*s^ la partie antérieure du foyer vide, passe entre les plaques

^«i*j ^^i re et extérieure et s'échappe par l'ouverture conique autour

^ hM^wOtX^iiiT, La grille est composée de blocs en argile réfractaire.

^^^ fM gures 115 et 116 représentent les dispositifs adoptés pour une

Pétrole

if Brûleur

Air chaud FiG. il5 et H6. — Application d'un appareil Rermode à un foyer.

^'"i^ d'expériences de l'appareil ; les barreaux de grille en fonte, et

non. Rubriques réfractaires, sont recouverts de tampons d asbeste. Le

^^^I>osilif du brûleur est semblable, en principe, à celui qui est

'^I^T'ésenté par la figure 114, à part cette difl'érence que le pétrole

P^^se d'abord au travers du tube vaporisateur situé à l'intérieur du

^y^x». Ce dispositif n'est cependant pas essentiel. En tout cas, les

•■"^lours sont montés à charnières sur le robinets à air et à pétrole

^'^^ sont fixés sur la chaudière, et, si. l'on veut examiner la partie

"■^^îeure des brûleurs, on peut les retirer du foyer ; leur retrait inter-

^I^t^ut l'alimentation d'air et de pétrole, on évite ainsi les accidents

H^i^e Pourraient causer les négligences des agents.

Chauffage au pétrole lampant. — M. Ferrari, de Gênes, a installé, en 1892, ce mode de chauffage à bord du vapeur italien Amelia^ où Ton brûlait du kérosène ou pétrole lampant, de densité égal» a 0,840, provenant des mines de Bakou.

Le foyer de la chaudière était constitué par un certain nombre de bassins en tôle, légèrement inclinés et au fond desquels [fiç. 117) un

tuyau crépine à sa partie suptV-

"^•' ♦^Ov /^ /\ r "®'*'® amenait le pétrole sous

\ô/ nq/ \o/ ^c/ pression ; à quelque distance de

F.0. 117. - Appareil Ferrari. ^^ P^^^^« supérieure de ce tuyau.

qui suivait toute la longueur de chaque rigole, était fixé un écran en treillis de fil de fer, limitant les flammes à leur base; des trous, pratiqués dans les flancs inclinés des bassins, livraient passage à Tair nécessaire à la combustion.

La volatilisation du pétrole lampant a été réalisée par une Compagnie anglaise dans des conditions particulièrement intéressantes et appliquée au chauffage d'une chaudière multitubulaire.

On emploie de Thuile de pétrole peu raffmée, presque brute, aspirée par une petite pompe à air et envoyée sous pression dans un vaporisateur très simple, où elle se convertit en gaz sous Finfluence de la chaleur; c'est un plateau circulaire sillonné de tubes creux à Tintéricur desquels passe le pétrole.

L'huile gazéifiée se rend ensuite, par une soupape automatique, dans une sorte de giffard, nommé brûleur, où le courant d'air aspiré par le jet de gaz étend la flamme et lui donne une grande intensité. Ce brûleur est placé juste au-dessous du centre du vaporisateur, car c'est la flamme qui s'en échappe qui vient vaporiser l'huile circulant dans les tubes en alambic de son plateau.

Pour l'allumage, il est nécessaire de commencer par échauffer artificiellement le vaporisateur, afin de pouvoir gazéifier la première huile introduite. On se sert pour cela d'un plateau rond à godet, dit allumeur, rempli de laine d'amiante imbibée à saturation d'alcool méthylique et que Ton place au-dessus du brûleur conique.

La chaudière {fig, 118) se compose de deux collecteurs, l'un supérieur, l'autre inférieur, reliés par une double série de tubes en S, en cuivre rouge, sans soudure. Ces tubes sont fixés aux collecteurs par des raccords en métal Delta, qui appliquent leurs bouts, légèrement emboutis, sur les sièges coniques, sans l'interposition d'aucune garniture.

BRULEURS A PÉTROLE

Le vaporisatear et le brûleur sont situés au milieu des tubes, immédiatement au-dessus du collecteur inférieur.

Dans une classe de brûleurs encore peu répandus, mais qui sont appelés à se développer beaucoup, les pétroles sont rendus inflammables au moyen d'une gazéification préalable et sont brûlés à Tétat degazàla sortie de Tapparéil. Ces appareils suppriment les inconvénients des brûleurs à pulvérisation par Tair ou par la vapeur, mais ils ne conviennent, pour le moment du moins, qu'à des chaudières de faible puissance (10 à 20 chevaux) parce qu'il est difficile de leur faire débiter assez de combustible pour réaliser une combustion très intense dans un grand foyer.

Parmi les appareils de ce type nous citerons le brûleur Rosier. Ce brûleur comporte un tube cylindrique en acier, embouti à Tune de

FiG. 118. ~ Chaudière au pétrole lampant.

Fio. 119. — Brûleur Rosier.

ses extrémités, dans lequel l'hydrocarbure est amené par un tube întérîevir t. C'est le gazéificateur G. L'arrivée de pétrole se règle par

le robinet R. Les gaz produits en G sortent sous pression par un distributeur D et parles becs à pointeaux B, B.

Des cheminées rotatives C, C appellent Tair nécessaire à la combustion des gaz, dirigent les flammes soit sur le gazéificateur, soit dans la position symétrique C'C, quand la chaleur rayonnante du foyer suffit pour chauffer le gazéificatçur.

Pour envoyer le pétrole dans Tappareil, on utilise une surélévation du réservoir ou la pression d'une pompe à air. Pour allumer, on s'assure que le robinet d'alimentation R est fermé.

Résultats généraux d'essais. — En résumé, les divers essais de chauffage au pétrole, soit sur chaudières fixes, soit sur chaudières de locomotives, soit enfin sur chaudières marines, peuvent se résumer comme il suit :

Une application du chauffage au pétrole a été faite sur le vapeurciterne Lion^ qui alimente de pétrole d'Amérique les raffineries d'Espagne.Les chaudières sont du type tubulaire à retour de tlamme; les foyers sont du système Fox. Dans une traversée moyenne de Cherbourg à Philadelphie (3.â06 milles en quatorze jours huit heures), ce steamer a consommé 255 tonnes de résidus de pétrole, alors qu'il brûlait auparavant 400 tonnes dehouille dans une traversée normale de seize à dix-sept jours.

Une application faite du chauffage par brûleur au pétrole sur le Cambodge de la Compagnie de l'Est asiatique a donné également d'excellents résultats.

A l'arsenal de Wooiwich, des essais faits sur des chaudières fixes ont donné une vaporisation ramenée à 100** de i3*»,200.

De même, à l'arsenal de Brooklyn, on a constaté une vaporisation ramenée à 100** de 13*^,900, supérieure de 52 0/0 à celle qu'aurait produite l'anthracite.

Sur le chemin de fer de Griazi-Tzaritzin, un appareil Urqhardt, à jet central de vapeur, a vaporisé, à 100*, 14'''^,33.

Aux ateliers Fraissinet, à Marseille, en 1884-1885, un appareil d'AUest, à lame de vapeur extérieure, a vaporisé, en moyenne, à 100% 15*^29.

Enfin, la Compagnie marseillaise de navigation à vapeur, avec des appareils d'Allest, employés sur le navire Aude, a vaporisé, à 100% 14^«,10.

On peut déduire de ces résultats que la production moyenne de

^^r^t'u^^wwm n

BRULEURS A PÉTROLE

vapeur, ramenée à 100*, oscille entre 13*^,300 et 14 kilogrammes, sans dépasser sensiblement ce chiffre maximum.

Si Ton compare cette vaporisation à celle que donnerait le charbon dans les mêmes conditions, soit 9 à 10 kilogrammes à 100^, on voit que les résultats obtenus sont déjà fort satisfaisants.

Parmi les applications récentes du chauffage des navires au combustible liquide, nous signalerons encore Temploi des brûleurs Kocrting sur les steamers de TÉtat roumain faisant le service entre Constanza et Constantinople. Le North German Lloyd emploie le combustible liquide sur ceux de ses navires qui naviguent entre Bangkok et Singapore et entre les détroits de TAustralie. La Shell Line a 18 navires-réservoirs chauffés au pétrole, et on peut dire que, dans un prochain avenir, le combustible liquide sera d'un usage général en Extrême-Orient. Car un grand nombre de Compagnies font des essais dans ce but, notamment la Rotterdamsche Lloyd, la Caiifomia and Oriental Steamship C°, la Hamburg American Line, la Anglo Austrian Steam Navigation C°,la AUan Line, la Nippon Yusen Kaisha et la Royal Dutch Packet C®.

Des essais comparatifs sur le chauffage au pétrole et à la houille ont été faits sur le vapeur allemand Tanglin,

Le chauffage à la houille se faisait entre T Europe et Singapore, le chauffage au pétrole entre Singapore et Sydney.

Les résultats obtenus ont été les suivants :

Vitesse moyenne

Dépense journalière

Personnel chauffeur par quart Température des chaufferies .