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USINES CENTRl

Le partage de la puissance en unités d par les grandes variations du débit liora tuationsdela consommation à Londres,le que le maximum du débit n'est mainten' jour, et qu'à nul moment de la journ' cesse tout à fait.

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En totalisant le volume refoulé pend; parant au débit maximum dont tes mac un coefficient ou facteur de charge, qui dernières années, à 33 ^.

Le prix de revient de l'eau sous prt l'eau, les salaires payés à la station centi est de 12 centimes en moyenne par m sphères ; ce piix s'est abaissé à 9,5 centim où il a été le plus bas.

M. Ellington donne comme point de c de la Compagnie Hydro-Electrique d'Am en janvier, et de 8,25 centimes en avril frais de direction, l'enlèvement des cen machines .

Â Anvers, pendant l'année 1889, les de ont refoulé 652.520 mètres cubes d'eau, i 12 centimes par mètre cube; le combustil ce total pour 8 centimes.

Dans les petites installations, les dé]

UACniNES RECEPTRICES

31. — Divers genres de machines réceptrices. — Les dispositions des machines réceptrices sont motivées par la nature des opérateurs à commander. Lorsqu'il s'agit de machines-outils et d'appareils de levage, l'eau agit directement sur un piston, dont la course est au besoin multipliée par des combinaisons de poulies; cette forme de récepteur est donc très simple, nous en verrons des exemples dans l'étude des appareils de levage.

Lorsqu'il s'agit d'obtenir un mouvement de rotation, on emploie généralement les moteurs à pistons (2* fasc. chap. III, et en particulier n° 108), dont Armstrong a créé plusieurs modèles, devenus classiques pour actionner des cabestans, des ponts tournants, etc.

Ces moteurs-ne sont applicables qu'à des vitesses assez lentes, parce que la baule pression exclut l'emploi des réservoirs d'air, et qu'il faut néanmoins éviter les coups de bélier. Pour une marche rapide, il j aurait d'ailleurs de fortes pertes de charge dans les orifices de distribution.

Les machines à piston, lorsqu'elles fonctionnent à charge variable, ont le défaut de consommer la même quantité d'eau qu'à pleine charge; le réglage ne peut se faire que par étranglement de la prise d'eau,c'estâ-dire en réduisant là pression. Les correctifs imaginés par Hastie, Rigg, etc. (2° fasc, n° 110), outre qu'ils ne remplissent qu'imparfaitement le but, ne sont pas applicables à tous les cas.

On peut dire qu'il n'existe pas de récepteur à rotation satisfaisant pour l'utilisation de l'eau sous pression très élevée, aussi cet agent de distribution n'est pas employé pour mouvoir des usines et reste confiaé à certains opérateurs spéciaux.

1, L'eau sous pression est vendue à Londres d'après un tarif qui décroit depuis 2 fr. Tl jusqu'à fr. 18 par métré cube lorsque la consommation trimestrielle s'élève de 18 a 1 360 mètres cubes {Portefeuille des M., 1892, col. 95).

MICBIMS HKCBPniCKS

été appliquées avec succès à des cbnles naturelles ]ai sont encore loin d'atteindre les bantenrs d'environ IribntioDS à haute pression, le application importante des turbines à l'atiUsalion

50 atmosphères a été faite par la Compagnie Hydros (voir la note du n* 19).

3orte que l'on a essayé en Angleterre la roue Pelton [accès; d'après nne expérience qu'il cite, une roue

de diamètre, alimentée par on ajutage distributeur et tournant à 1.600 révolutions par minute, a déve- ;e de 6,88 chevaux avec 0,675 de rendement ; ce chiffre l entre le travail évalué sur l'arbre et le travail absolu entrée au moteur; la pression était de 49 atmosphères.

. — Les turbines employées à Anvers pour actionner t dynamos sont du système Girard à arbre horizontal; I d'un disque dont le bord est entaillé à la fraise, de en relief les cloisons qui constituent les aubes, puis porté à l'extérieur; la roue appartient donc au système ijecteur est formé d'ajutages en nombre réduit placés venable.

obtenu ne se distingue des turbines ordinaires que : très réduites de ses canaux et de ses aubes, il est licite, et sa vitesse le rend très peu encombrant. Celte lilleurs pour l'attaque des dynamos par couplage direct turbine, en 1892, sur deux de ces turbines, une série d'expéielles l'eau a été mesurée de deux manières : par orioi calibrés, et par jaugeage direct. Le dispositif du deux sangles symétriques, était combiné de manière à tion sur l'arbre. Les nombres de tours ont été relevés mpteur et d'un chronomètre en même temps que les Les turbines en essai étaient montées à quelq[ues d'un accumulateur toujours chargé, la pression de :mosphères (usine des quais a Anvers-Sud), lient été construites sur les indications de F. Van Rysur de la Compagnie Hydro-Electrique, les aubes étaient ilications de la théorie, c'est-à-dire que l'axe du jet

MACHINES RECEPTRICES

turbine du même type, mais de tracé un peu différent, a été une dynamo; elle était munie d'un régulateur à boules à al avec ressort antagoniste; les mouvements du manchon it l'embrayage avec deux cônes de friction commandant un e agissant sur la section du jet; les orifices entièrement )nt une section rectangulaire de 4x5 millimètres. Cesexpéant surtout pour but de déterminer dans quelle mesure les 3 la charge pouvaient affecter le rendement; les résultats confirmé ceux des expériences au frein, ression utilisée, la vitesse théorique de la veine injectée BO, et la vitesse circonférenlielle de la roue aurait dû être ur réaliser le maximum d'effet, la vitesse de rotation corest de ^ .800 tours ; mais ce cakul ne suppose aucune réduc- }e de la veiae par suite des frottements, il est donc probable le de 1.200 tours ne s'écartait pas beaucoup de celle donnant de rendement (').

le ces essais qu'on peut atteindre pratiquement un rende- /t dans l'emploi de l'eau à KO atmosphères actionnant des rendement, insuffisant peut-être pour motiver une généraeau comme agent de transmission lorsque le but principal ir l'énergie électrique, parait au contraire satisfaisant pour >ns isolées. Disons cependant que d'assez grandes difficultés Livées pour éviter une usure rapide des ajutages et des aubes irche continue et industrielle.

LU {Revue de mécanique, août 1898 page 159) montre que la courbe its& allure variable sur une même hauteur de chute est une parases de nos expériences correspondent à une ordonnée qui ae diT~ ■>,'o du rendement maximum.

ploi de l'air comprimé comme agent de transport de l'énergie ; ce n'est qu'en 1810, puis en 1827, que Medhurst fit des tentatives pour l'application de l'air au transport, sans toutefois aboutir â rien de pratique. Clegg et Saraud^ réalisèrent en 1838 l'idée de Medhurst, et établirent le célèbre chemin de fer atmosphérique de Saint-Germain depuis longtemps démonté. L'idée du transport pneumatique a été reprise avec succès par Galy-Gazalat et a été appliquée pour la transmission des dépêches successivement à Londres en 1858, à Berhn en 1863, à Parisen1866, mais il ne s'agit là que d'une application très spéciale (*).

Andraud et Tessié du Motay inventent en 1838 la locomotion à air comprimé ('), qui ne s'est toutefois développée que beaucoup plus tard ; la ligne de Courbevoie à l'Etoile date de 1 875-76, les tramways de Nanies de 1879.

L'idée de se servir de l'air comprimé comme fluide transmetteur du travail ne se trouve pas à proprement parler dans la locomotion, où l'on utilise avant tout l'accumulation d'énergie due àlacompressibilité.mais elle remonte plutôt à l'emploi qui en a été fait lors du percement du Mont-Cenis pour actionnera distance des machines perforatrices. Lorsque les travaux de ce tunnel étaient déjà entamés, Maus avait eu l'idée de recueillir la force motrice des chutes d'eau disponibles aux tètes et de la transmettre par cables télédynamiques jusqu'aux fronts d'attaque;

1. Ruehlmann, ouvrage cité, t. Il[ p. fi6â el t. IV p. 598 et 763.

S. Latimer Clark avait âtabli en 1653-54, entre Eu^loii et le General Fo^t OfUce de Londres, un tube de 1",37 de diamètre pour la iransmisaion de paqueis postaux au moyen de petits wagons munis d'un piston; les postes pneumatiques modernes n'ont que des rêseau\ de diamëtre beaucoup plus petit.

S. La Traction mécanique, fAr A. Barbet, Bccue rie mécanique, novembre I8B7.

AI» COUPHIMB

de ces câbles eut été impossible, mais l'air comprimé ble solution pratique du problème. 11 parait établi que nève, avait présenté à l'État Sarde, en 1852, un ensemms relatives à l'emploi de l'air comprimé, comprenantia tompes de compressioa avec refroidissement par ii^ectomraeiller Granlis et Gratoni font breveter un bélier tienne directement par colonne d'eau ; plusieurs appame, installés à Modane et à Bardonnèche, devaient fourné aux deux tètes du tunnel ; ils ont été démontés sans aucun service ('); ils ont été remplacés par le compresliquides de Sommeiller, breveté en 1860. Cet appareil, de la collaboration prêtée à l'inventeur par la Société )articulier par M. Kraft, a rendu les plus grands serrices 3nt du premier tunnel percé sous les Alpes (*).

Fig. 36

agissait comme le bélier hydraulique ordinaire (TTasc, n' loupape gânëralement automatique de celui-ci était manrciiite macliine à colonne U'cau. Le retrait de la colonne apids déterminait l'aspiration de l'air, et la force vive de la colonne tait employée a effectuer le travail de compression elle refounaiigatioQ.

reprise plus récemment par Pearsal (L'ntoin, ouvrage cité, autre mode de compression directe imaginé pai- Taylor est y&at reçu deux applications au Canada {Enog., 1!:19S- 1-563). ompresseur est décrit dans le Portefeuille des maehine$, 186X, actionné par des roues lijdrauliques.

assez longtemps en usage 80U3 la forme de la figure 36 ; l'air est aspiré par les soupapes latérales a, et refoulé par celles établies en r au sommet des colonnes C et C

L'emploi de l'eau comme intermédiaire entre le piston et l'air se Justifie par plusieurs raisons : le refroidissement nécessaire pour rapprocher la courbe de compression de la loi isolhermique, la suppression de l'espace nuisible, et enfin la réduction des fuites de piston. Pour atteindre le but, une petite quantité d'eau doit être admisepour faire le plein; elle est distribuée par une canalisation spéciale aux deux auges qui entourent les soupapes d'aspiration. L'excès d'eau est refoulé dans la conduite et est extrait par des purgeurs placés au bas des réservoirs. Ces premiers compresseurs ont servi de point de départ à de nombreuses modifications.

COHl'HESSBUBS

34. — Théorie des compresseur*. — Envisageons d'abord un cylindre sans espace nuisible, et supposons que les soupapes d'aspiration et de refoulement ne donnent lieu à aucune perte de charge ; supposons de plus que le volume du réservoir soit infini. L'aspiration se fait à la pression atmosphérique suivant la ligne A6 du diagramme (fig. 37), la loi de compression BC est influencée par la quantité de chaleur enlevée pendant l'opération. Comme les moyens réfrigérants se résument à l'emploi de l'eau à la températureambiante,etque, d'autre part, la suppression de tout refroidissement extérieur laisse subsister l'action des parois, la '"

ligne de compression BC est comprise entre l'isothermiqueBCai et l'adia-

batique BC4. Dans le premier cas, la température serait constante et égale à celle de Tair aspiré ; dans le second cas, elle augmenterait avec le taux de la compression suivant une loi connue. Nous rappelons ici les résultats trouvés dans le troisième fascicule (n** 14 et 15) Tair ou le gaz étant supposés secs.

Désignons parp.i;, et /, la pression, le volume et la température au commencement de la compression ; par pjo^ la pression et le volume à la fin de la compression isotliermique \ par p et v la pression et le volume pour un point intermédiaire quelconque ; on a pour Téquation de la loi de compression :

pour la chaleur à enlever :

pour le travail à dépenser, représenté sur le diagramme par 6BC0 Co ou par ABCoD :

ou, en désignant par n le taux de la compression, c*est-à-dire le rapport de la pression finale p. à la pression initiale p. :

Tis = Pi Vi In n

Pour la compression adiabatique BCi, on a pour Téquation de la

courbe :

pv = p.r,

7 étant le rapport des chaleurs spécifiques à pression constante et à volume constant, qui peut être pris égal à 1,41.

La température t^ à la fin de la compression est ici donnée en fonction du volume v\ ou de la pression p, par les relations ■:

Le travail ABC.D est donné par :

Tarf = — 7| (p, v\ — jpi r,)

ïst donc intéressant à considérer, il a pour valeur :

Pratiquement, la loi décompression est toujours donnée par une équation de la forme :

P t'* = Pi l'i*

k ayant une valeur comprise entre 1 et r ; ot le travail dépensé pour l'aspiration, la compression et le refoulement est alors donné par l'expression :

On peut chercher la valeur du rapport de T à T.j pour différentes valeurs de n, en donnant à k des valeurs comiirises entre 1 (compression isothermique) et y (compression adiabatique). On obtient ainsi le tableau suivant :

Tt.

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