CHALEUR PERDUE
condensation. — lorsque le* circonstance* locales exigent l’emploi d’une mnchinc sons con«lcnsatio.i,‘oe oui est presque général dans le* atelier» «le l'intérieur des ville» oii l’on dispose rareinoht d'osse* d’eau pour condenser, il *e perd, avec In vapeur qui a travaillé, une quantité considérable de clinlcttr, dont on peut eneore obtenir un important service. Dan* une marié ne de 30 chevaux, au prix «le 4 fr. le* 100 kilog. de houille, In \apeur perdue éipûvaui h 1,500 kilog. de combustible et h 60 fr. par jonr.
* Chauffage de l'eau d'alimentation. — Le chauffage de* atelier», êéchoirs, de l’eau destinée n alimenter la chaudière ou ti tont autre usage, comme blanchiment, teinture:', tels sont le* premiers emplois qui se présentent. Un appareil bien disposé peut recueillir toute cettl chaleur «ans donner un piston une nrrièro-pre»- 4 aion et, par conséquent, sans gêner en rien In marche de lu tnaehinc.
■ La première pensée qui se présente est de chauffer «liroetement l’eau, en y condensant la vnpcur., Mai* si l’on fait plonger le tuyau d'échappement «lan» Venu, on. donne lien à une arrière- pression- qui charge In machine, outre qu'il »e fait des claquements continuels par la condenaatmu de la vnpour «Ion* l’eau froide, c'est un bruit très «lé*agréiible qui nrdduit «les ébranlements et brisa le* tuyaux et les appareil». Si, nu contraire, la vapeur paeSo A la surface <Je l’eau, on ne chauffe pas la tuasse entière, parce que l’eau chaude, étant .plu* légère, reste à la surface , et défend les couches inférieure» de l'action de la vapeur. Le chauffage est plu* complet et plus égal, en faisant agir la v apeur \ travers une enveloppe métallique, et nn tuyau placé au fond du réservoir.
» Jfour.iûe disj^Mithm d" appareil. — l.e but que se Sont proposé quelque* constructeur», dons les appareils de ce genre, n été de multiplier considérablement les surface» , et les circonvolutions que parcourant Tenu et la vnpcur, afin de réduire l'emplacement occupé par l'appareil . Mai» il» ont ainsi compliqué leurs disposition* sans profit, ramln le* ajustements diffi- . cile* h faire et facile* à déranger.
■ Dispositions à adopter. — Au liou de refouler l'eau «lan* l’appareil <lo chauffage contre la pression des chaudière», il faut chauffer l’eau qui descend «l’un réservoir supérieur ; puis on l'aspire pour l’envoyer directement dans les chaudières, sans circulation ni choc. Le réservoir-chauffeur’ est placé à 2 on 3 mètre» nn»dcs*UA de In pompe, pour que 1a praswiop «le la colonne «l'eaa soulève les clapets, qui ne s'ouvriraient
En» *i la pompe était obligée d'aspirer, «le ha* en aut, «le l'eau presque bouillante ; quand le corps de pompe e-t rempli d'eau h f>0 ou 80", la vnpenr que cette «ou dé\éfoppc, n chaque coup de piston, surfit pour remplir la capacité du cylindre , etnpi^cher le vide de * se former , et , par conséquent , . l’eau de monter.
» Il faut toujours choisir de» appareil* très-simples pour le réchauffement do l'eau. • Non» eu donnerons «leux, l'un construit par M. Grouvellc et l'antre de MM. Le Gris et Choiiy.
« Lo premier et l'un des meilleurs est un double tuyau, dont l’un, intérieur, est en cuivra, et l'autre, extérieur, en fonte ; la vapeur passe dan* le tuynu central, auquel il faut donner un grand diamètre et surtout de la longueur, d'abord pour qnc la surface de refroidissement soit <ralfi*nntc, ci ensuite pour que la sortie de vapeur et Te travail «le la machine no soient pas gênés ; ou ar» rondin» aussi le* coudes, et on évitera !<•* étranglement».
■ Dan* le tityau extérieur, circule l’eau «lestinée & être chauffée ; on l'introduit froide à une extrémité, nu moyen «l’un tuyau descendant du réservoir , et ‘ après qu'elle a circulé et *'e»t cliqnfféc entra le» deux tuyaux en sens contraire «le la vapeur, la pompe ali
mentaira l'appelle par son tuyau d’aspiration , qui est branché sur le tuynu «le fonte.
- Cet appareil, qui chauffe en même temps de l’eau pour le blanchiment des toile», et un séchoir, fonctionne dans la filature do lin de (icrvillc (Seine-Inférieure), que nous avons organisée et montée. Isi calcul* nécessaires à son établissement, et sa description détaillée, »urfiront pour l'exécuter et en varier la» application». • (Voir le liuids du Chauffeur .)
Appareil de chauffage d'eau d'alimentatiou de Mil. />gris et Chotty. — Le principe «le ce système est de faire arriver l'eau froide, destinée h l’alimentation des ehamlièra», Irrs-diriste et en pluie dans une capsule percés de trous au centre du courant de tapeur perdue d’uno machine à vapeur (fig. 3153).
L’appareil consiste en un cylindre en télé A, du haut auquel part un tuyau d'échappement do vapeur perdue, d'un dinmètre proportionné à la puissance de ln machine, et qui porte au dehors tout eo que le chauffage de l'eau d’alimcn talion n’a pa* utilisé.
Eu bas do ce cylindre et d’un côté arrive, par un tuyau C, de mémo grosseur que le précédent, le jet de vapeur perdue de la machine. En face de co jet, le courant d'eau froide destinée à l’alimentation est amené par un tyÿau D et une cuvette percéo de trou» E qui réduit l'eau en pluia; le tuyau 1> est muni d'un robinet d’arrêt F.
Un peu au-dessous do l'apparoil A et fi côté, est un cvlindre G qur sert de réservoir à l'eau, après «ju'elie a été chauffée. Un flotteur H en détermine le niveau; la tige du flotteur passe à travers une boite à étonpes, placée en haut du cylindre, et conduit, au moyen «l'un levier, un robinet I qui règlo l’entrée de l’eau dans le cylindre A.
Quai d l'eau a été chauffée par son passage au centre «lu jet de vapeur, elle arrive dan* le cylindre G nu moyen d’un tuynu K «le O*», 37 au moina de diamètre, du lias duquel une tubulure I., fermée par un robinet, permet «l'extraire les dépôt* terreux que la plupart de* eaux d'alimentation laissent précipiter on s’échauffant.
I.’e.m ainsi chauffée c*t aspirée par le tuyau M de la pompe, alimentaire de la machine h vnpenr.
UlULEUR PERDUE.
Une praiulc partie des carbonates calcaires tenu» en dissolution dnn* lçs canx pur un excès d'acide carbonique, est précipitée dans l’appareil même, au moment où le gai acide est chassé par réchauffement de l’eau, et ces dépôts sont enlevés en boue par le robinet L. Quoique tous lot sels calcaires ne soient pus entièrement éliminés dans cet appareil, les dépôts qu'on en retire aveo des eaux fortement chargées, sont déjà considérables et très-importants pour la conservation des générateurs. Avec quelques eaux do Paris, les dépôts sout si abondants dans le tuyau A, qu’il s’est quelquefois bouché et a amené des ruptures graves de pièces dans la machine, en remplissant le cylindre d'eau.
L'appareil donne do très-bons résultats et ne se dérange pas. L'eau y est évidemment très-bien chauffée ; seulement il ne faut pn* pousser réchauffement trop loin, parco que l’on serait exposé à n’avoir plus que de la vapeur au lieu d’eau dans le cylindre, ce qui supprimerait de suite le travail de la pompe alimentaire et forcerait h arrêter la machine h vapeur pour pouvoir laisser refroidir l’appareil de chauffago d’eau.
M. Grouvelle indique encore uno excellente ntllisation do la vapeur sortant d une machine h haute pression, c’est de l’employer à chauffer l’eau d’une circulation d'eau par une disposition analogue à celle qu’il ■louue pour la lioulangerie des hôpitaux, par l’emploi du système de chAutfugc par la combinaison do Tenu et de la vapeur, qu’il n employé à la prison Mazas, et qu’il a décrit en détail à l’article chauffage de cet ouvrage. C'est encore là une mile et heureuse application de cetie ingénieuse combinaison.
Avec ce modo d’utilisation de la chaleur, comme toutes les fois qu’une usine emploie de - grandes quantités d’eau chaude, ou peut tirer parti de touto la chaleur perdue h la sortie d’nno machine à vapeur, tandis que les appareils limités à chauffer l’eau d’alimeutation n’en utilisent nécessairement qu’une partie. Ainsi la chalenr do la vapeur d’enu ù 5 atmosphères est do 650 calories, et par suite, si l'on alimente avec de l'eau à 40°, il faut que lo foyer lui communique 640 unités de chaleur; cette quantité est réduite h 550, si l’on alimente avec de Tenu à 400°. In limite de l'économie que peuvent fournir ces appareils est donc do = 16 | pour 400, quand on n'a pas d'autre emploi de l'eau chaude.
4* sfetiort. — Eau chaude rejetée à une température élevée.
Dans certaines industries, dons les teintureries notamment, on emploie des quantités considérables d’eau chaude, qu’il faut rejeter quand l’opération est terminée. Pendant longtemps' on n ainsi laissé perdre des itftnt ité* du chaleur très-considérables, et ce n'est que cpnis quelques années que l’on s’est appliqué à les utiliser.
Lorsqu’il s'agit d’eau pure, comme l’eau do oondenr ition de machines û vapeur, le meilleur emploi est «le l’appliquer à d«9 opérations pour lesquelles l’eau par* est constamment et partout employée, los bains et les lavoirs notamment. On peut encore faire circuler cette eau «Ions des tuyaux pour établir avec elle nn chauffage de l’air par l’eau chaude. M. Grouvello donne, dans sou Guide «tu Chauffeur, lo devis et les conditions d’établissement d’un pareil chauffage, conditions qui sont celles indiquée* n lSnliele chai kl'AGE, ftvoc cette observation toutefois que, la température de l’eau de condensation no dépassant pas 44)', il faudrait doubler pour le moins L'étendue des surfaces métalliques qui chauffent l'air.
Quand il s’agit de bains do teinture épuisés, d'évacuation d'eau saturée des chaudière# à vapeur marine# pour éviter les incrustations, il faut mettre en contact
CHALEURS SPECIFIQUES.
l’eau chaude expulsée avec Peau froide destinée au travail ultérieur, de manière toutefois h éviter tout mélange, c’est-à-dire à trnvcr# de# surfaces métalliques. Lo mode d’opérer est indiqué h l’article pli-lacement, c’est-à-dire que l’eau chaude doit rencontrer l’eau de plus en plus froide. I-u disposition la plus naturelle consiste à faire sortir l’eau chaude par un tuyau enveloppé d’un autre de plus grand diamètre, que parcourt L’eau froide entrant par l’ extrémité opposée. On peut Arrivera un résultat complet en allongeant les tuyaux, mais ces déposition# causent bien souvent des engorgements nuisibles.
M. Pimout (de Rouen) a parfaitement résolu le "problème en multipliant le# surfaces à l'aida do caisse* snccessivea métalliques à double fond et larges passages dans ses appareils dits catoridores. Nous donnerons idée de l’importance des résultats qu’il obtient en disant qn’ayant établi à se# frai# un appareil dans la blanchisserie de MM. Dolfu#, Mieg etC1*, à Demach, près Mulhouse, à la condition de profiter des économies qu’il procurerait pendant trois années , ccs messieurs ont eu à lui solder une somme do 44,434 fr., eorresi ondant à 65,500 litres d’eau chauffée à 98 degrés centigrades, chaque jour de travail, pendant trois ans, sans dépense do combustible.
CHALEURS SPECIFIQUES. On appelle chaleur spécifique d’un corp# ou capacité ponr la chaleur de ce corps, lu quantité de chaleur, le nombre de calories qu’il faut communiquer au kilogramme de co corps pour élever sa température de 4°.
La question des chaleurs spécifique# a toujours été une des plu# ardue# de la physique. I.’ existence de plusieurs lois importantes entrevues expérimentalement et non expliquées, la nécessité do poser, dans quelques cas, des hypothèses peu justifiées pour expliquer des résultat# do l’analyse mathématique, fondés eux-mêmes sur des principes contestable#, ont fait régner nue obscurité regrettable sur cette partie importante de la physique. Je crois être parvenu à la faire disparaître heureusement, par l'application à cette théorie do la notion d’équivnlqnco du travail mécanique et de In chnleur, de leur métamorphose mutuelle lors do la production d’actions moléculaires , on tenant compta des effets mécaniques produits en même temps que los phénomènes calorifiques. Ce résultat est un do* plus utiles qüe l’on puisse déduire do la nouvelle théorie, et Je vais m’efforcer d’élucider autant que possible, avec son aide, la question des chaleurs spécifiques des corps.
•Té passerai successivement en revue les liquides, los solides, les vapeurs et enfin les gn*.
CHALtHU SP&TTIQUK8 DK8 LIQUIDES.
Les melûculesjle» liquide# pouvant être considérées comme u’exerçont pas d'action# mutuelle# les unes sur les autre*, comme coin a lion pour les solides, les chaleurs spécifiques des liquides doivent être considérées comme celles des molécules chimiques mêmes, aucune résistance ue venant s’opposer aux effet# de la chalenr employée à échauffer le* liquides. Aussi, lorsqu’on *o tient à une distance suffi>amroont grande du point de vaporisation, et qu'il ne s’ngit pas de liquides très-volatils ponr lesquols seuls l’effet dû à la vnporisalioi) qui tend à se produire par réchauffement n’est plus négligeable, la chaleur spécifique des liquide* est con#tiiutc; il n’y a pas production de travail mécanique pur la ehalour \enant détruire un travail antérieur ou surmonter uno résistance extérieure, ("est co une prouve lo tableau suivant d'expériences laites avoc le plu* grand soin par M. Régnault, par la méthode des mélanges, c'est-à-dire en plongeant la corps chauffé à une teui|>ératuro déterminée dans de l'eau à uno tempérai ire également ilé torminéo, dont réchauffement après le mélnngo est ol sc né.
9S CHAI.EÜBS SPÉCIFIQUES.
NOMS
CAI-ACITÉa
dk* tour iau .
le S0â I S*
de IftàlO*
de 1 0 à &*
Eau distillée ....
Essence de térébent.
Dissolution de chlo-
rure de calcium. .
Alcool ordinaire n° 4
— plu* éu-udtt n* 2
— encore plus ét. n" 3
Acide acétique . . .
Acide acétique cris-
tallisable
Mercure
Térébènc
| Essence de citron. .
i Pétrolène
Benzine
Chlorure de silicium
■ — dtf titane. • . . .
Proto- chlorure de
| phosphore
j Sulfure de carboAe*.
! Ether
Ether oxalique. . .
! — iodhvdrique . . .
] — bromhydrique . .
' Esprit de bois. . . .
Chlorure de soufre.
Tout porto à croire que la liberté du mouvement do* uniloculés liquide* permet h la chaleur d’y produire de* mouvements orbitaires emmagasinant muquantité de fur ces vives croissant avec la température. Non* allons voir comment l’absence d’attractiohs moléculaires est la cause do ce que la chaleur spécifique du liquide est plus grande que q^lle du solide qui lui a donné naissance pur sa fusion.