PUITS

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YENTiUTEURS. tflT

Le yentilateur Guibal convient surtout pour les mines larges, auxquelles s'adaptent moins bien en général les appareils plus petits à rotation rapide.

On lui a reproché d*avoir, malgré son orifice de passage élevé, un rendement mécanique propre assez faible, rarement supérieur à 50 7o- Celd ^^^^^ ^ ^ que les énormes roues avec lesquelles on le construit d'ordinaire consomment un travail considérable pour mouvoir leur poids mort. Les résistances passives se développent rapidement avec les dimensions de Tappaml ; Forifice de passage a s'accroît, il est vrai, en même temps; mais on ne gagne plus grand'chose, au delà d'une certaine limite, à augmenter son rapport à l'orifice équivalent de la mine.

Ces observations montrent comment on a été conduit, depuis quelques années, à installer des ventilateurs Guibal plus petits que leurs devanciers, et dont le diamètre ne dépasse pas 4 ou 5 mètres, en leur conservant la même vitesse à la jante. On obtient ainsi des appareils robustes et d'un entretien facile, dont le rendement mécanique est notablement supérieur à ceux des anciens Guibal.

M20 — Au lieu d'une enveloppe avec cheminée unique, M. Harzé, dans son remarquable ventilateur (fig. 765, 76i), a disposé autour de la roue un difpusoir (*). Il désigne sous ce nom une enveloppe cloisonnée, que l'on peut considérer en quelque sorte comme la monnaie de la trompe Guibal. C'est une sorte d'amortisseur à disques, de 0°,50 à 1 mètre d'épaisseur, avec un nombre de directrices fixes variant de 6 à 10 pour la sortie de Tair (*). En disposant ainsi, sur tout le pourtour, des débouchés évasés, on supprime les frottements de l'air dans l'enveloppe concentrique et dans la cheminée.

En outre, ces ouvertures sont munies de vannes régulatrices ('),

(') Hev. univ. d. m.. I, XXVII, 195. 344; 2*, I, 53. — Bull, min., 2«, VUI, 870. — AnnoUi dn travattx jmbliei de Belgique, 1883, IXIIX, 135. — Von Hauer, Die Wet- ^ff^wtckinen, 80.

['] On retrouTe des direcUices fixes du même genre dans le ventilateur Gettdebien (Gendebien, Les ventilateur$ de minée t Bruxelles, 1882, p. 11. — Dinglerê poly- ^chùtches Journal, CCLVÏ, 147).

?) îion représentées sur les figures 703, 754.

618 AËRAGE.

en forme de coins, qui s'avancent en glissant sur les parois scparatives. On peut ainsi, mieux qu'avec la vanne unique de Guibal. régler la sortie de l'air, de manière à éviter les rentrées et à diminuer les remous, tout en conservant une forme rationnelle aui canaux d'expulsion.

Le diamètre de la turbine varie de 4 à 8 mètres; le nombre de ses

lies est de 16 à 18 ; leur largeur est comprise entre 0".30 et 0",tiO. e diamètre de l'ouïe équivaut h 4/10 de celui de la roue.

ISSl — Dans un genre différent des précédents, on a inlwuit, depuis quelques années surtout, un grand nombre de «nlateurs centrifuges de petites dimensions et à rotation rapid''e diamètre de leur couronne tournante dépasse rarement 3 mères; ils sont légers et peu encombrants. Le nombre de toi"^ st naturellement réglé de manière à conserver à la ï'I^* éripbériquc la valeur convenable. Il dépasse souvent 300 parmi-

YENTIUTEURS.

nute, et exige une transmission par courroies ou par cordes. L'un des types les plus répandus est le ventilateur Ser ('),dont le diamètre varie depuis 0",50 pour les appareils porlatifs, jusqu'à 2™,50. Le modèle de 1",40 à deux ouïes, que nous prendrons comme exemple (fig. 765, 766), est constitué par un plateau circulaire fixé sur l'axe de rotation, et portant de part et d'autre

Fig. 764. — Ventilateur Harz(^ (coupe horizontale).

02 ailettes courbes en tôle. Celles-ci sont, à la périphérie, inclinées en avant, à 45 degrés sur la circonférence extérieure. Leur lar geur diminue en s'éloignant de l'axe, de manière à conserver une section constante au canal formé par deux aubes consécutives. Suivant un dispositif assez répandu, des surfaces de raccordement évasées réunissent Tarbre au plateau, afin de guider sans choc le

(*) Ser, Traité de physique induttrielle, I, 668. — Bull, min., 2-, XV, 81 ; H, 136. Cftlf, mars 1886, 27; juin 1887, 88; 1891, 7. — Génie civil, XI, 373. — Mémoires de ia Société des ingénieurf civils, septembre 1890. — Zeitsckrift BHS, XXXV, 229. — Von Hauer, Die Wettermasckinen, 115. — Œsterr. Zeit., 1885, 800.

courant qui débouche des ouïes et d'imprimer aux filets fluides, au moment de leur entrée dans la couronne tournante, des directions radiales. Ces ouïes, de 0^,84 de diamètre, sont entourées, pour diminuer les frottements, d'un anneau de fonte en forme de tore. Le diffuseur est formé d'un canal spiraloïde, complété par une cheminée de forme évasée (').

L'appareil de l'',40 de diamètre a donné, sur un orifice équivalent de 1 mètre carré, 20 mètres cubes par seconde, à 400 tours ; celui de 2 mètres, pour le même orifice, a produit 25 mètres, à 280 tours 0.

tltl^lt — Le rendement mécanique propre du ventilateur Serpent dépasser 60 7o- ^^ rendement manométrique est particulièrement élevé. Il atteint 85 Vo- C'^1 ^^^ qualité précieuse, lorsqu'il s'agit d'obtenir de très fortes dépressions.

Les appareils centrifuges à rotation rapide conviennent particulièrement aux mines étroites, à cause de l'ouverture assez faible de leur orifice de passage.

Dans cette catégorie, aujourd'hui nombreuse, nous citerons encore les types Beer('), Capell(*), Farcot(»), Galland-Levet(*), Geisler(0,

(*) La section terminale de la Tolute parait devoir être fixée à 1,64 2 (Rosslgneux,

Bii/i. min., 3% IV, 755).

{•) François, BuU. min., «•. XV. 89.

[') Ouïe double, d'un diamètre de 1",40, pour un diamètre extérieur de 4*,20 pour la roue; largeur des ailes doubles, S",80; enveloppe et cheminée en tôle (Pi4, Belgique, hî. ^ BuU. min., 2«, VIII, 865. — Rn. univ. d. m., 2-, VIII, 282. — Von Hauer, Die Wetiennaschinen, 93).

(*) Profil des ailes en ligne brisée; rendement manométrique, 0,50 ft 6,60 (von Hauer. loc. cit., 125).

(*) Deux ouïes. Aubes fixées à un pbteau central, et comprises entre deux feuilles de t61e tournant avec elles. Ces aubes sont inclinées en avant, et coupent constamment les nyons, sur toute leur longueur, sous un angle de 45^. En outre, une aube, sur deux, est prolongée jusqu'à l'axe par une palette plane (Annaleg, 9*, V, 471. — Moniteur inéutiriel, 15 novembre 1883, 376. — Mémoire» des ingénieurs civils, septembre 1890. ^ Seientific American Supplément, 23 juin 1883, 6221. — Armengaud, Publication induttrieUe. 2\ VUI. 529).

(*) Amortisseur en volute spiraloïde, avec deux cloisons diirectrices intérieures dans le sens longitudinal. Aubes alternées de longueurs différentes [CRM, 1892, 221).

C] 16 ailes trapézoïdales, fixées à des parois latérales tournant avec elles (Bull, min., 3*, 1, 1031. — ZeiUcArt/'< BHS, XXXIV, 234. —Von Hauer, Die Wettermaschinen,61).

622 ÂÉRAGE.

Geneste et Herscher(*), Gonther(*), Ilanarlef^, Reisinger (*), tinger ('), Schiele (•), Wagner 0, Winter (•).

titits — Ventilateurs hëlicoïdes. — Nous désignerons, aiec M. Bateau ('), sous le nom de ventilateurs hélicoîdes, ceux que les molécules d'air traversent en restant à une distance constante de Taxe, tandis que les trajectoires se trouvaient au contraire, pour la catégorie précédente, comprises dans des plans perpendiculaires à cet axe. Les appareils de ce groupe ont un assez faible pouvoir manométrique. Aussi conviennent-ils rarement aux raines, où ils exigeraient des orifices équivalents très grands. Comme ils sont peu encombrants et d'une installation facile, on les utilise souvent pour l'aérage des édifices ou des navires (**).

On a cependant cherché depuis longtemps à les employer dans

(*) Employé pour la ventUation de la gare 90uten*aine du Luxembourg, à Pari». Deux ouïes, 24 à 30 ailettes coupant la surface extérieure de la ix>ue sous un sogie de 30 à 40<*. Leur largeur va d'abord en diminuant, puis s'élargit vers la périphérie. Elles sont coupées obliquement du côté de Taxe, et cette extrémité est enroulée en cône, pour tenir compte de ce que 6o doit varier avec Vq [d'après la formule de U note 1, page?97]. Amortisseur formé d'une volute spiraloïde de section circulaire (C;/)JI, 1893, 128; 1894,185).

(*) PA, Angleterre, 217. — Von Hauer, Die Weitemuuchinen, 118.

(^) 20 ailes planes radiales. Amortisseur en volute de section circulaire, suivi d'om' cheminée dont la section est convergente-divergente, et dans laquelle l'écoulement peut être réglé par un obturateur en fuseau qu'on fait pénétrer plus ou moins dans l'étranglement de la cheminée [Rev. univ. d. m., 3«, XXIII, 171. ^ CHU, 1894, 235).

[^) Brosses remplaçant les ailes (Dinglers poiylechnisches Journal^ CICIV, 4it).

(^) 60 palettes courbes (Ponson, Supplément^ I, 394. — Berggeist. 1867, 16. - Zeitêchrift DHS, IX, 189; XI, 265; XUI, 184. — Von Hauer, Die WeUema»chinen^ 64).

(^) Diamètre de 1*^,50 à 3",00. 12 ou 16 ailes ayant 0",35 de largeur vers le centri* et 0"',20 vers la circonférence. Le ventilateur ayant deux ouîes> chaque aile double forme un angle dièdre, dont le plan bissecteur se confond avec le plateau circulaire central. Rendement manométrique, 0,32 (Annalee, 8*, X, 188. — Bull, tni'it., 2*, XHl 705; 5-, m. 96. — PA, Angleterre, 211. ^ ZeiUchrift BHS, XXÏl, 208; XXXIL 300. — Freiberger Jahrbuch, 1887, II, 107. — Von Hauer, loe. cit., 73. — The Engintir, octobre 1880, 309.

(■) Annales, 8*, X, 187. — Von Hauer, loc. cit., 70.

(^) Analogue au Ser, avec des aubes inclinées comme le Schiele {PA, Allemagne, 203. — Annales, 8-, X, 187. — Bull, min., 3% III, 96. — Zeitêchrift BBS, KTIU. 255. — Von Hauer, loc. cit., 118).

(0) Bull, min., 3-, VI, 56.

(»0) Ser, Physique industrielle, I, 723.

la ventilation des travaux souterrains. Nous citerons à cet égard les vis pneumatiques (fig. 767) de Motte (') et de Pas4]uet('), les ventilateurs Blackman (*), Davaiiine(*), Kazelovirski ("), Lesoinne(').

Fig. 767. — Vi« piwumalique.

Le ventilateur hélicoïde Râteau (Qg. 768, 769) comprend un distributeur fixe D formé de ôO ailes directrices inclinées, et une turbine T, contenant 24 à 36 palelles courbes fixées à la jante d'une roue R, en fonte ou en tdie. L'amortisseur se compose généralement d'un cylindre C et d'un cane C de même axe. A la vitesse périphérique de 20 mitres par seconde, le type de 2 mètres de diamètre donne, sur un orifice équivalent de l'°'',60 une dépression de 19 millimètres et un débit de 20 mètres cubes (').

1SX4 — Ventilaleurg Kélico-centrifuge». — Les deux catégories

'}) Ponson, II. 1S7. — Von Uauer, Die Kttlei-matchiiieit. 156.

Ci Trois ailes en bélice. chacune d'elles occupant le liei's de la circonférence (Ponson. 11. 17!. — Annale det Traeaiu publia de Belgique, ], SH, ST3).

l'i Bail, lechnotogigue du ancieni éitte* de» art» et métier», janvier IK86. I.

Cf Annaltt, 5*. XVII. 425. — Vun Hauei', Die Wellennatchineii. 158.

;'j Analogue à un pauémnne : diamètre, 3-.50; 5U0 k SUO leurs par minute ; 12 ailes Iriai^ulaires [Annala. S'. X, ISO. — Von iJauer, Die Wettermaiichineii. 150).

;'] Vfine genre que le précédent [Ponson. II. 180. — (Eilerr. Ztil.. IK7D, n' Z. — Von Uaner, Die Wttlermatehinen, 157).

0 Annales, 9*, V. 473

AËRÀGE.

précédentes peuvent être considérées comme des ventilateurs dyna raiques simples; une troisième comprend des appareils mixtes, dans lesquels une molécule fluide reste, jusqu'à son entrée dans la roue, à une distance constante de Taxe, et s*en éloigne ensuite progressivement de manière à se mouvoir, à la sortie, dans un plan perpendiculaire à cet axe.

Fig. 768 et 769. — Ventilateur hélicolde Râteau (développement et coupe par Taxe de la turbine).

Nous admettrons ici que la vitesse absolue v^ de Tair, au moment où il aborde l'appareil, est parallèle à Taxe de rotation. L'équation (6) de la page 600 se simplifie donc encore de la môme manière pour fournir la relation (7). La surface des ailes devra ^tn\ à la périphérie, tangente à un plan également parallèle à Taxe. dont l'angle avec la circonférence extérieure de rotation sera repn^ sente par 6. Quant à l'inclinaison 8^ des aubes à l'entrée, elle devra toujours, pour que l'introduction de l'air s'y produise sans choc, satisfaire à la dernière équation de la note (1) de la page 597 {'i.

(*) D'après la délinition que nous avons donnée de % (n*> 1S07) et d'api^ la directii-n

VE!<nLATEURS. 6S5

Mais ici la tranche que ces palettes présentent à l'air arrivant de l'ouïe n'est plus, comme dans les ventilateurs Icentrifuges, parallèle à l'axe. Elle part au contraire de ce dernier, pour se présenler transversalement devant le cauranl, et le saisir è, son entrée. Le rayon r, va donc en croissant depuis le centre jusqu'à la circonférence de l'ouïe:

l'I l'angle 9, doit en même temps, d'après la Formule que nous venons de rappeler, augmenter progressivement. On se trouve par suite amené à donner aux aubes, du côté de l'air.

une forme légèrement enroulée, vonoidaie, ainsi que l'a montré M, Râteau.

IttS— Il n'avait guère été rig. m - ventiuioar i>ei„r.

tenu compte de ces principes

l'alionnels dans les premiers ventilateurs où l'entrée de l'air était supposée parallèle à l'axe, tels que ceux de Chagot (']. Duvergier[*), Mniili (^), Pehcr (fig. 770) (*). Mais il n'en est plus de même pour

idoiise pour i^ l'on voit que. pour un point Ho de l'iiihe. Oq représente ici l'angle que l'ince, «vec la drconférence dticrite par ce point, la trace de celte cloison sur un plan larallèle à l'aie et Unftent en Xg i la circonrérenci'.

', Ton Htuer. DU WeKermatchinen. 110.

('; PortefeuilU tconomiqut de» machina. 1881, pJ. 7S.

K Biéll. min.. 3'. III. 100. — WocheiiKhrip deuticher Ingeniturt. 1882. 230. — lonHauer. /oc. cil,. 110.

CI ABse» répandu dans les mines prussiennes. Diamètre de 3", M ou *".00. 13 oii ICi lilef formées de tAles planes, placées obliquement Hur l'aie. Enveloppe eu Tomie de -pinle. suivie d'une cheiuinËe évadée. L'ancien modèle sans ditTiiBeui' (lig. 770) ne lonuBit que tO % de l'endcmcnl nianomctri[|ue ; le nouveau modèle avec dilTuseur iTleirl 60 o,„ {Bull. miN., ô', III, 07. — ,lnna/M. S: X. 180. — liée. unie. d. min.. ''. IX. 151. — CRM. 1H81, 175, KB, — P.\. Alleinanue. 'i06. — Zeittchrifl BHS. «ïlll. Î55; XSIX, 568: XXX. Î55: XXXI. Ï08. — (f.sterr- Zril.. 1883. 190. 257. 586, - llingUn potylechniitket Journal. CCI.VIII. 107. — Vim llauer. loc. cil.. 10*)-

aEbace.

VE.^TILATEURS. 627

le ventilateur faélico-centrifuge» remarquablement étudié, que Ton doit à M. Râteau (').

Le type à une seule ouïe de cet appareil (fig, 771 et 772) se compose d'un fond conique en fonte FF, terminé du côté de Touïe par une pointe en tôle P, et portant 24 à 30 aubes à double courbure AA, qui se meuvent contre une joue fixe JJ. La largeur des ailes est calculée de manière que la vitesse de Tair y soit légèrement croissante. Le système reçoit son mouvement d'une poulie B. La partie tournante n'étant pas alors entièrement équilibrée, des colliers, qui font partie de Farbre» ont pour but de s'opposer aux déplacements longitudinaux.

L'amortisseur se compose d'un diffuseur plat à disques CD, entouré d'une volute de section croissante EHIL, qui est elle-même prolongée par une cheminée divergente MN. La superposition d'un amortisseur plat à cette volute est destinée à supprimer le choc du courant sortant de l'appareil, avec celui, déjà ralenti, qui le parcourt {*).

Le ventilateur Râteau convient tout particulièrement pour les fortes dépressions, grâce à son rendement manométrique exceptionnel, qui peut atteindre et dépasser môme 95 Vo» lorsqu'il est bien approprié à Forifice équivalent de la mine. En supposant ce dernier de 0'"'',70, un appareil de 2 mètres de diamètre donne, à 19i tours par minute, une dépression de 48 millimètres d'eau, et un débit de 14 mètres cubi^ par seconde. En portant la vitesse à 287 tours, on obtient 108 millimètres de dépression et 21 mètres cubes de débit. A la mine Consolidation (Westphalie), un Râteau de 4 mètres de diamètre peut fournir, sur un orifice équivalent de 2"^55 et à 227 tours, une dépression de 232 millimètres, c'est-àdire 102 mètres cubes d'air par seconde.

Le rendement mécanique de ces appareils hélico-centrifuges est

;»; Râteau, Bull. min.. Z\ VI, 141. — Annales, 9-, V, 471. — CRM, 1889, 140, 173; 1890, 192, 206, W8, Î37; 1891, 7, 11. — Rev. univ. d. m., 3*, XV, 225; XX, 304.

(') La section terminale de cette dernière est le triple de celle qu'ex ig:erait exactement la vitesse de sortie de l'air à la périphérie du ventilateur; eUe atteint

3v ainsi —•

également très élevé. Il atteint; dans des conditions favorables. 75 à 80 Vo.

Un autre type récent de ventilateur Râteau est de forme plus ramassée, et se prête mieux à des variations assez étendues de Torifice équivalent, sans réduction notable des rendements. Ce( appareil diffère du précédent par la suppression de presque toute la partie des ailes qui dépasse le diamètre de Touîe, ainsi que de Tenveloppe fixe conti*e laquelle elle tourne. En outre l'amortisseur est simplifié; il se réduit à une volute, de section rectangulaire croissante, dont la dimension parallèle à l'axe atteint et dépasse même Tépaisseur de la turbine.

±ZZS — Ventilateurs diamétraux. — Une dernière catégorie de ventilateurs dynamiques présente elle-même un caractère mixte, en ce que les trajectoires des molécules fluides y sont successivement centripètes et centrifuges. Elle est représentée par le ventilateur diamétral de M. Mortier (*).

La roue se compose (fig. 773) d'un plateau circulaire P, sur les deux faces duquel sont implantées des ailes cylindriques telles que MN, M'N'. Le rayon intérieur de l'aubage est égal aux 7/10 du rayon extérieur. La largeur des aubes, comptée parallèlement à l'axe, devient beaucoup plus considérable que pour les autres ^'entilateurs; elle peut d'ailleurs varier dans des limites étendues. Elle atteint parfois la dimension du dianiCfre extérieur de la roue, et descend rarement au-dessous des deux tiers de cette valeur, l^ ailes doivent couper à angle droit la circonférence intérieure; elle? sont inclinées en avant sur la périphérie.

Cette roue tourne entre deux parois pleines traversées par Tarbrei elle est entourée d'une enveloppe cylindrique percée seulement de deux ouvertures rectangulaires opposées, l'une AB pour Tentrce de Tair, l'autre CD pour la sortie ; cette dernière se prolonge par une cheminée divergente qui constitue Tamortisseur.

Les molécules fluides suivent des trajectoires telles queTT; elles traversent une première fois la couronne avec un mouvement cen*

(*) CRM, 1892, 134.

tripète, parcourent ensuite librement la partie centrale, puis sont reprises une seconde fois par les aubes, qui les projettent enfin dans la cheminée.

Chacune de ces traversées de l'aubage produit une dépression, à laquelle nous pouvons appliquer Téquation générale (6) de la page 6O0. Nous obtiendrons ainsi les relations suivantes, en