Voir les Proceedings de cette Institution, mai

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pour cent rapportée à la production totale, ce qui ramène la vaporisation disponible à S^^i environ par kilogramme du charbon type, résultat obtenu pour le Meieor . D'autre part, le tirage forcé permet remploi de tubes plus petits, circonstance favorable à la réduction du diamètre de Tenveloppe et du volume d'eau. Au total, la diminution des poids peut se déduire du rapport inverse des combustions, soit 100 et 150 kilogrammes, elle est donc de 33 pour cent comparativement au tirage naturel (*).

146. — Tirage forcé en chambre close. — Le tirage forcé en chambre close est celui qui demande le moins de modifications aux chaudières et aux manœuvres des chauffeurs ; la figure 258 (d'après les Proceedings of M. E.) représente la disposition générale de la chambre des machines et des chaufferies du paquebot à roues Ville de Douvres ; les chaudières sont groupées par deux dans chacune des chambres. Celles-ci sont hermétiquement fermées, et n'ont aucune communication avec le pont : on y accède au moyen de portes doubles séparées par un sas et qui ne peuvent jamais être ouvertes en même temps. L'air est refoulé à chacune des chaufferies par un ventilateur centrifuge F à deux ouïes, l'une d'elles aspire directement dans la chambre des machines. Les manches à vent sont habituellement fermées, on ne les ouvre que pour les besoins de la ventilation dans le port, ou éventuellement pour fonctionner au tirage naturel ; des manomètres à eau permettent de lire la pression et de régler la marche des ventilateurs. La pression de 25 millimètres d'eau est considérée comme modérée ; avec les chaudières du type ordinaire, cette pression, jointe à la dépression d'environ 10 millimètres due à la cheminée suffit pour atteindre la combustion de 150 kilogrammes par mètre carré de grille.

La température modérée maintenue dans les chaufferies est ordinairement donnée comme un avantage du système en chambre close. De plus, l'égalité de pression maintenue entre le cendrier et le foyer permet l'ouverture des portes de chargement sans manœuvre préalable, mais l'irruption de l'air froid dans le foyer ouvert soumet les joints des plaques tubulaires à une assez rude épreuve, principalement dans le type à tubes directs.

1. On appréciera rimportance d'une pareille réduction si l'on observe que pour la Gascogne, le poids des ctiaudières y compris l'eau et les accessoires auxquels elle s'appliquerait est d'environ 1000 tonnes.

TIBAGE FORCÉ 299

Dans la. navigation fluviale en Amérique, on a souvent employé le tirage forcé en fermant le cendrier ; la chambre de chauffe est alors ouverte, et l'air est refoulé à chaque cendrier par un branchement de la conduite principale.

147. — Tirage forcé avec réchauffeur cT air , — Le système Howden combine le tirage forcé avec le réchauffage de l'air sur son trajet entre le ventilateur et le cendrier ; la chaleur des gaz de la boite à fumée est ainsi utilisée jusqu'à un certain point comme elle le serait par un réchauffeur d'eau. Mais le faible coefficient de convection entre les gaz et les parois du réchauflfeur oblige à donner à celles-ci un grand développement. Les figures 289 et 260 (d'après M. Bertin) représentent l'application du système ; l'air est refoulé en A dans une chambre traversée par un faisceau de tubes verticaux qui forment le passage des gaz de la boite à fumée vers la cheminée ; l'air passe encore dans un conduit qui contourne les boîtes à fumée, et il aboutit finalement au cendrier en passant dans les devantures des foyers, qui sont creuses. L'air peut aussi être admis au-dessus des grilles par le registre horizontal placé au-dessus des portes. (V. la disposition des chambres de chauffe et des ventilateurs du Fienna, £n^5r., 1891-1-398.)

Le réchaufleur d'air donnerait lieu aux mêmes calculs que les économiseurs (4'' fasc. n"^ 49), mais avec un coefficient de transmission différent et probablement moitié moindre.

L'ouverture des portes du foyer ou du cendrier exige que l'on ferme les deux entrées d'air, sinon il y aurait reflux d'air chauffé ou même des gaz brûlés dans la chambre de chauffe.

Enfin, le système Ellis ressemble en principe au précédent, sauf que le tirage est produit par aspiration des gaz brûlés, aucune fausse manœuvre n'est plus ici à craindre, puisque l'ouverture des cendriers ou des portes de foyers produit un appel d'air froid. (V. Engg.^ 1894-2-213, on Suction Draught for Boilers).

Dans les systèmes Howden et ElliSy le tirage mécanique est rendu nécessaire par les résistances additionnelles dues au réchauffeur, par les coudes des conduits, et par le passage final des gaz brûlés dans le réchauffeur. On revendique en faveur de ces systèmes le bénéfice que procure le tirage mécanique substitué à celui des gaz dilatés, c'est-àdire la suppression partielle de la perte à la cheminée, il convient de préciser ce que Ton entend par là.

TIRAGE FORCB

148. — Comparaison des deux systèmes. — Dans les chaudières ordinaires à tirage naturel, Tair entre à la température ambiante, et les gaz sont abandonnés à la cheminée vers 400 degrés, nous supposons qu'il s*agisse de pressions élevées pour lesquelles la température de la vapeur est voisine de 200 degrés. Cette température élevée des gaz perdus n*est pas nécessaire au tirage, et elle serait injustement mise à son compte, puisque le maximum de tirage serait obtenu dans le cas présent à 293 degrés (4* fasc, n"* 24) ; mais, pour refroidir les gaz notablement en dessous de 400 degrés, il faudrait multiplier outre mesure la surface de chauffe de la chaudière, c'est-à-dire augmenter son poids à peu près dans la même proportion.

Si nous considérons le i^ystème Howden, abstraction faite du perfectionnement de la combustion qui peut être la conséquence de la température plus élevée du foyer, nous constatons que Tair entre dans le réchauffeur à la température ambiante, et que les gaz sont définitivement abandonnés à 240 degrés ; le bénéfice consiste dans l'abaissement de température de 400 — 240 ou 160 degrés (toujours à rendement de combustion égal), mais ce serait le compter deux fois que de tenir compte encore de réchauffement de Tair troid par le réchauffeur ; la dépense due au tirage naturel n'est pas non plus supprimée, et on trouve même que la température de 240 degrés donne à la cheminée exactement le même tirage que celle de 400 degrés • Le principe du système, souvent masqué par les avantages trop nombreux réclamés en sa faveur, est donc le suivant : on refroidit les gaz de la combustion non par une augmentation de surface de chauffe qui serait achetée très cher en poids, mais par un réchauffeur d'air dans lequel les pressions en jeu sont nulles, et qui peut être relativement léger ; la faiblesse du coefficient de transmission est rachetée par l'écart de température notable entre l'air et les gaz. Enfin, le moyen mécanique de tirage est nécessité en partie par les résistances plus grandes au parcours de l'air et des gaz.

Les cas d'application du tirage forcé simple et des systèmes Howden ou EUis ne sont pas nécessairement les mêmes. Le premier système ne procure pas une économie de charbon, il n'abaisse pas la constante d (n~ 131 et 132), mais il abaisse le coefficient c en diminuant le poids de l'appareil moteur. Les systèmes Howden et EUis n'agissent pas aussi favorablement sur ce coefficient, mais ils abaissent la constante d qui règle le poids de charbon à embarquer. Il existe donc une limite de

distance franchie pour laquelle les deux systèmes seraient équivalents, si le prix du charbon n'entre pas en ligne de compte; au-dessus de cette limite, et c'est le cas pour toutes les grandes traversées, le tirage forcé sans réchauffage est inférieur, mais pour les distances qui ne demandent que quelques heures de chauffe ou pour le cas où la marche à toute puissance est de courte durée, le poids additionnel des réchauffeurs ne serait pas compensé par l'économie de charbon. Enfin, dans les services commerciaux proprement dits, la dépense afférente au combustible abaisse un peu la distance à partir de laquelle le réchauffage est applicable.

149. — Poids des chaudières. — Nous ne pouvons donner ici que des moyennes. Pour les pressions de 11 à 12 atmosphères en usage dans les machines à triple expansion, les chaudières simples en acier à retour de flamme pèsent environ 400 kilogrammes par mètre carré de surface de chauffe, poids qui se décompose ainsi :

Chaudière nue IdÔ^

Grilles, autels, portes 28

Cheminée, boîtes à fumée, hottes 48

Enveloppe calorifuge 5

Eau 124

Total 400

Ce poids ne comprend pas les soupapes de sûreté, les soupapes d'arrêt, le tuyauta ge, ni les pompes alimentaires.

La surface de chauffe des chaudières de ce type ne s'écarte pas beaucoup de l'expression :

D étant le diamètre et L la longueur de l'enveloppe.

Lorsque le timbre est différent, on peut admettre que le poids de la c)iaudière nue varie proportionnellement à la pression effective, les autres poids étant constants ; cependant, cette proportionnalité n'est pas tout à fait exacte, à cause des constantes d'usure, de l'épaisseur constante des tubes, etc., c'est-à-dire que les chaudières à pression plus basse sont relativement plus lourdes rapportées au timbre, même si l'on exclut les poids qui ne dépendent pas manifestement de la pression, comme les grilles, les cheminées, etc.

Pour les chaudières à double face, tous les poids indiqués subissent une réduction, à l'exception des portes, grilles, hottes et cheminées,

CHAUDIÈRES A TUBES d'eAU 303

mais l'économie de poids est différente suivant que les chambres de combustion sont séparées ou non pour les foyers se trouvant dans le même alignement.

Les chaudières à tubes directs du type deFAmirauté employées dans la marine militaire ne pèsent nues qu'environ ISO kilogrammes pour le timbre de H à 12 kilogrammes, et ne renferment que 75 kilogrammes d'eau par mètre carré de surface de chauffe.

Les chaudières locomotives n'ont guère été appliquées qu'à certains bâtiments légers de la marine militaire, et la manière dentelles se sont comportées indique assez qu'on y a poursuivi aussi loin que possible la réduction des poids de construction; en service régulier, elles ne seraient possibles qu'avec une combustion de 200 à 300 kilogrammes par mètre carré de grille (on a été jusqu'à 780) et c'est dans ces conditions qu'elles ont été appliquées à des paquebots à roues à faible tirant d'eau ; pour le timbre de 10 kilogrammes, les chaudières des torpilleurs 126 à 129 de la marine française ont les poids suivants 0).

Chaudière nue par mètre carré de snrface de chauffe . 72^

Grilles, maçonnerie et autels 9^

("îheminée, boîte à fumée et conduits 4^

Enveloppe calorifuge 0.75

Eau 80*

Total 120.76

La vraie mesure de l'allégement n'est cependant pas le poids par mètre carré de surface de chauffe, puisqu'il faut tenir compte de la combustion rapportée à cette unité de surface et du rendement delà chaudière ; on aurait ainsi le poids rapporté à la vaporisation par heure. La question est encore plus complexe, car Une suffit pas d'obtenir le poids de vapeur voulu d'un appareil léger, il faut encore le produire avec assez d'économie pour qu'on n'ait pas à embarquer une surcharge de charbon qui compenserait et au delà la légèreté des chaudières.

§111 Chaudières a tubes d'eau (")

150. — Chaudières Bellemlle. — L'application à la marine des générateurs Belleville date pour ainsi dire de leur invention ; ce n'est toute-