o.Z 0.3 OM

L'auteur a trouvé, par des expériences directes, que la proportion e augmente suivant une loi linéaire avecla quantité de vapeur à condenser (la chaudière était alimentée par un injecteur), elle peut atteindre d'à-

CONDENSKURS-ÉJECTEURS

près lui 0,08 à 0,15, la fraction étant toujours comptée à la pression atmosphérique, diaprés la signification donnée plus haut à e. Mais cette donnée dépend évidemment du moteur; nous avons trouvé, dans les expériences relatées à la page 385, des valeurs voisines de Punité.

L'appareil construit par M. Râteau comme conclusion de cette étude est représenté par la figure 371. La vapeur arrive en V, par une conduite de section aussi continue que possible, et se mélange à Peau d'injection venant de la canalisation E ; cette eau est distribuée par la tuyère T, dont la construction est toute spéciale ; elle débite une veine centrale dont la section.est en étoile, afin de multiplier la surface de contact avec la vapeur ; autour de cette première veine, se trouve une série de petits jets cylindriques, qu'on peut découvrir en partie ou en totalité au moyen de l'obturateur circulaire o, manœuvré par un pignon. On peut ainsi proportionner la quantité d'eau à la charge de la machine.

La région conique M qui se trouve sous la tuyère est celle où s'opère la condensation, et le divergent D est prolongé par le tuyau d'échappement proprement dit.

Pour éviter que l'eau ne retourne au cylindre lors de l'arrêt, l'appareil est muni d'une soupape de retenue creuse S, dont la forme extérieure est telle qu'elle ne produit pas d'étranglement lorsqu'elle est ouverte. Le poids de la soupape étant néanmoins trop grand pour qu'elle se referme par l'action seule du retour de l'eau, elle est partiellement équilibrée par un long ressort en hélice qui entoure la tige.

L^éjecteur-condenseur est évidemment susceptible d^applications

Fig. 371 .

428 COKDEKBEUBfi-ijECTEURS

nombreuses ; il ne permet cependant pas, dans les conditions ordinaires, de réaliser un vide aussi élevé que la pompe à air, et il reste exposé à une certaine instabilité sulTisamment expliquée par la théorie précédente (').

CoAdenseur 'Westinghouse-Leblanc {^). — Ce condenseur se rat- I tache aux précédents par l'utilisa-

tion de la quantité de mouvement d'un jet pour comprimer et refouler le mélange à travers un divergent; l'injection, au lieu d'être libre ou produite par l'action du vide du condenseur,3upplëéeau besoin par une colonne d'eau en chaîne, est aidée par une pompe centriftige munie d'un distributeur lîxe. Cette pompe ne débite que sur un secteur peu étendu qui débouche dana le condenseur, et les aubes sont tracées de manière à diriger le jet dans l'axe d'une chambre de mélange .i parois convergentes; un èjecteur auxiliaire sert à l'amorçage lorsque la pompe doit aspirpr.

"^ " ' Cet appareil peut aussi être em-

ployé comme pompe à air sec, il est disposé alors comme la figure 373 ; A est l'entrée de l'air, V est la prise de vapeur de l'éjecteur d'amorçage.

(1) Applications de l'éjeclo-condenaeur (Bourdon et Mertz). (La Mécanique à l'Expnfition de 1900, 3" livraison).

(2) Voir JVtile tur la condensation, par Maurice Leblanc {Annales de V Association technique niai-itime, t. 19. session 1908}. Dana cetta étude, l'auteur fait la critiquo des pumpes à air à piston au point de vue du rendement vu lu métrique ; on sait que dans la pompe à air ordinaire, l'eau ne supprime pas l'influence de l'espace nuisible, parca qu'elle contient de l'air en émulîion ; la pompe à air aec aspirant toujours un peu d'eau entraînée, le mélange comprimé s'élève néanmoins à une température BufTtsante pour que cette eau déposée en gouttes sur les parois se revaporise pendant l'aspiration (3" [asc. n" 56 et 8^ fasc, n" 37). M, Leblanc décrit alors la pompe à air éjecto-centrifugè et son application aux condenseurs à surtaoe et à mélange.

GONDEN3EUII6-EJECTEURS

La figure 373 représente un condenseur à mélange dans lequel une pompe analogue P est employée pour Pextraction séparée de Pair. La vapeur pénètre en Y dans le corps du condenseur, elle rencontre les jets qui s^échappent des orifices d'injection I, disposés en couronne sur un manchon qu'alimente la prise d'eau froide E. L^eau chaude tombe

Il i'i |l ii"^ l.llllll

^EtÏ^f

Fig. 373.

au fond de la chambre M, d'où elle est aspirée par une pompe centrifuge ordinaire C et refoulée à Pextérieur par la tubulure R. Pour rendre la pompe à air sec plus efficace, l'air qu'elle extrait est refroidi par les orifices d'injection i auxquels Peau froide est amenée par la dérivation e ; on augmente ainsi la densité de Pair comme dans le conden-

430 CONDENSEURS-ÉJECTEURS

seur barométrique de Weiss (129), Paspiration se fait au point a par un tuyau qui se rend à Péjecto-centrifuge P ; celle-ci aspire par A Peau qui sert à Pentrainement de Pair et à faire fonctionner le divergent D.

Autres condenseurs centrifuges. — M. Nézereaux avait eu Pidée (*) d'aspirer Peau chaude d'un condenseur à mélange au moyen d'une pompe centrifuge dont la nappe de sortie servait à entraîner Pair dans un divergent annulaire débouchant dans la volute de refoulement de la pompe ; Pinventeur obtenait certains résultats, mais son appareil ne s'est pas répandu. La même idée a été reprise par Kolb^ dont le condenseur éjecto-centrifuge est appliqué à la turbine Elektra ; le système diffère de celui de Nézereaux en ce que la pompe, au lieu d'aspirer Peau injectée au préalable dans le condenseur, aspire directement Peau froide à Pextérieur.

Cette pompe forme une nappe mince, animée d'une grande vitesse, au contact de laquelle la vapeur vient se condenser, et qui est reçue dans un divergent annulaire semblable à celui de la pompe Nézereaux. Les couronnes du divergent peuvent se rapprocher plus ou moins, ce qui permet de trouver par tâtonnements le meilleur réglage (*). D'après les recherches faites à la Société des Ateliers de Moustier, où ce condenseur est construit avec la turbine Elektra, le vide obtenu est comparable à celui des bons condenseurs, avec une dépense d'eau équivalente, mais la commande entraine une dépense atteignant 6 à 8 0/0 de la puissance du moteur ; l'arbre de la pompe est accouplé directement sur l'arbre de la turbine, on obtient ainsi un ensemble d'une grande homogénéité.

!l) Voir la première édition de cet ouvrage, 1896, p. 282, fig. 277.

[2) Zeitschrift des V. D. /., 1908-1, p. 182 et 216. Voir plus loin la turbine Elektra.

Condensation par surface (*)

132. — Lorsque la teneur de Teau en sels la rend impropre à Palimentation des chaudières, on sépare la vapeur condensée de Teau réfrigérante, rechange de chaleur a lieu à travers des parois ; sHI n^y avait aucune perte par fuite extérieure, soit de la chaudière, soit de la machine, la même eau pourrait servir indéfiniment ; en pratique, on s^approche souvent beaucoup de ce régime, mais il est nécessaire cependant de suppléer au manquant par une injection très réduite ; on peut du reste employer, suivant les cas, soit de Peau impure, puisqu'elle est en très faible proportion, soit de Peau épurée ou distillée.

La condensation par surface a seule rendu possible remploi des hautes pressions dans la marine (G"* fascicule), on y a recours pour les machines fixes chaque fois que les circonstances l'exigent.

La vapeur amène sur les surfaces condensantes les matières de graissage des machines, où elles nuisent à la transmission, sans parler des inconvénients qu'elles présentent pour les chaudières. On résout ces difficultés en nettoyant de temps à autre la surface des tubes qui se trouve du côté de la vapeur, et en séparant Thuile de Peau d'alimentation au moyen de filtres appropriés, ou mieux encore en arrêtant Phuile avant Pentrée de la vapeur au condenseur.

133. — Calcul de la sarjace condensante et du volume d'eau à refouler. — Supposons que l'eau soit refoulée à la base d'un serpentin (fig. 374), noyé dans la vapeur à condenser, et s'y échauffe depuis la température ambiante 0^ jusqu'à la température 9^ ; la vapeur à con-

(1) La condensation par surface avait déjà été indiquée par Watt, on la retrouve dans la machine de Cartwright ; les difficultés pratiques auxquelles elle donne lieu n'ont été résolues que plus tard par HaU, dont le condenseur tubulaire a fonctionné pratiquement.

denser est évacuée autour de ce serpentin, elle se liquéfie et tombe au fond du condenseur, d'où elle est extraite en môme temps que les rentrées d'air par la pompe à air ; celle-ci n'a donc plus la même importance que dans le condenseur à injection, puisqu'elle ne doit pas extraire l'eau injectée ni l'air qui s'en dégageait ; par contre, il est nécessaire d'employer une pompe, dite de circulation^ pour faire passer dans le serpentin le volume d'eau nécessaire.

Fig. 374.

Dans la disposition schématique considérée, la vapeur circule en sens contraire de l'eau, elle commence par se condenser activement sur les portions du serpentin qu elle rencontre ; l'atmosphère du condenseur est formée d'air saturé de vapeur d'eau à des températures décroissantes vers la sortie ; la pression totale étant uniforme, la pression de l'air s'élève au fur et à mesure que celle de la vapeur s'abaisse. Toutefois, pour réaliser cet état de choses, il faudrait enlever l'eau chaude provenant de la vapeur condensée au fur et à mesure qu'elle se forme ; si on la laisse séjourner au fond du condenseur, elle réchauffe la partie gazeuse. C'est ce qui se produit dans les condenseurs à surface ordinaires, où Peau de condensation est extraite au fond en même temps que l'air; on peut admettre alors que la température à l'extérieur du serpentin est uniforme.

Soit <, cette température, P le poids d'eau refoulé par heure, et S la surface condensante.

La chaleur se transmet par unité de surface proportionnellement au^ carré de la différence de température entre la vapeur et Teau ; cette

loi est pourtant soumise à certaines restrictions^ comme nous le verrons parla suite.

La chaleur transmise à travers Pélément de surface est égale à celle absorbée par Peau ; on a donc

Pdo = — M (t^ — ayds ;

M étant le coefficient de transmission.

En intégrant cette équation pour toute la surface du serpentin, on obtient .

La quantité de chaleur N absorbée par heure est

(2) N-^PC^i - OJ

La première équation donne

6, varie en fonction de S suivant une loi hyperbolique.

On peut se servir de ce résultat pour vérifier la loi de transmission. Il suffit, pour un condenseur donné dont on connaît la surface, de relever les quantités P, t^^ 0^ et 0^, et de calculer la valeur de M, qui doit être constante quel que soit le régime, si la loi est exacte.

Nous avons opéré de cette manière pour le condenseur représenté dans la figure 375 (*), dont le faisceau tubulaire est vertical. La vapeur entre parla tubulure Y; les produits de la condensation sont extraits, en même temps que l'air, par la tubulure A. L'eau de circulation refoulée par le branchement E est amenée au fond des tubes réfrigérants par des tubes intérieurs ; elle remonte dans Tespace annulaire compris entre les deux tubes, et sort échauffée par la tubulure S, d'où elle se déverse dans un bassin du jaugeage ; la circulation se fait donc à contrecourant.

(1) Ce condenseur est desservi par une pompe à air verticale à trois séries de clapets ayant 240 mm. de diamètre et 180 mm. de course^ et est adapté au moteur du laboratoire de mécanique de Gand.

CONDENSATION PAR SUhFÀfcE

La surface condensante, cortiprenant la partie exposée des gros tubes éh cuivre et de Id plaque tubulaire dans laquelle ils sont soudés est

Les données relevées et les valeurs de M calculées au moyen de la formule plus haut sont :

Poids condensé par heutfe

Oo

Oi

kg.

kg.

cal.

La valeur de M calculée est donc à peu près constante (*). Dans ces expériences, le moteur était monocylindrique et la fraction d'introduction a été augmentée d'un essai à l'autre ; les rentrées d'air devaient être les mêmes. La température t^ a été obtenue en prenant la moyenne des températures de la vapeur à l'entrée au condenseur et de la vapeur condensée^ ces températures différaient de quelques degrés.

La valeur de M est influencée par la quantité plus ou moins grande d'air qui peut se trouver dans le condenseur, cet air diminuant l'activité des surfaces ; elle dépend aussi de l'état d'agitation de l'eau, c'està-dire de la vitesse dans les tubes ; lorsque cette vitesse est très faible l'eau s'échauffe surtout au pourtour, et il reste dans les tubes un noyau plus froid ; le coefficient M s'en trouve abaissé.

Dans les expériences données plus haut, la sectioi^ annulaire totale des tubes est de 0,08 m*, la vitesse de l'eau était donc de 0,028 à 0,029 m. par seconde seulement. Pour le môme débit d'eau et la même surface refroidissante, on peut faire varier la vitesse en changeant le rapport de la longueur des tubes au diamètre, ou, sans rien modifier au faisceau, augmenter le nombre des parcours.

(1) Elle s'accorde avec le coefficient 12,4 trouvé pour le condenseur marin de r cr lona » dans les essais de la Société des Ingénieurs mécaniciens de Londres (Proceedings M. H., avril 1891 )i

Enfin, la position verticale ou horizontale des tubes doit influencer la transmission, les surfaces pouvant être masquées d'une manière différente par le ruissellement provenant de la région supérieure. Il faut encore remarquer qu'après un certain temps de fonctionnement, les tubes se couvrent de dépôts huileux et se garnissent intérieurement d'incrustations.

On ne doit donc pas s'attendre à trouver pour le coefficient M des valeurs identiques dans tous les cas. Pour un même condenseur, les rentrées d'air peuvent augmenter lorsque la charge du moteur diminue ; c'est ce qui arrive dans les machines à multiple expansion, parce que le diagramme du grand cylindre se trouve alors tout entier sous la ligne atmosphérique.

Le professeur R. L. Wecghton^ dans son mémoire sur l'efficacité des condenseurs à surface {*), rend compte d'expériences comparatives qu'il a faites sur un condenseur marin ordinaire, et sur un nouveau système dit contraflo^ dont il sera question plus loin. Pour une série de valeurs du poids de vapeur à condenser, on a fait varier lé débit d'eau de circulation ; en outre, en insérant dans les tubes des lattes en bois de section triangulaire, on a rendu variable la vitesse de l'eau de circulation. Nous trouvons, pour quelques-unes des expériences faites sur le condenseur ordinaire, les valeurs de M calculées ci-après. La surface refroidissante formée de tubes horizontaux était de 15,79 m' ; l'eau passait dans un sens pour la moitié inférieure du faisceau, et repassait en sens inverse pour l'autre moitié.

Expériences

Poids d'eau P

kg.

Poids de vapeur

kg.

Vitesse de l'eau

(1) Engg,, 1906-1-497, elle n^ 135 du présent volume.'

En comparant les expériences C et D^ l'abaissement de M s^explique par la diminution de la vitesse de Peau ; ce coefficient s'élève de 18 à 23 (expériences A et D) par l'augmentation du poids de vapeur condensé qui peut entraîner moins de rentrées d'air ou une agitation plus grande du côté de la surface condensante.

Le coefficient, même lorsqu'il a sa valeur 1-a plus basse, dépasse de moitié celui que nous avons trouvé pour le condenseur delà figure 375, mais la vitesse de l'eau y est plus grande (0,13 au lieu de 0,028 par seconde) .

On tire des équations (1) et (2), par l'élimination de 0^ :

Pour le môme régime des températures, la quantité de chaleur N absorbée varie comme le débit de la pompe de circulation, pourvu que S varie dans le môme rapport, ce qui veut dire que la surface tabulaire et le débit de la pompe sont proportionnels à la puissance des machines y lorsque celles-ci Jonctionnent avec le même rendement thermique.

^o uui

Sûot.

tÛ0

On peut représenter la loi de variation do S et P en supposant qu'on donne à t^ — Oo une série de valeurs telles que 20, 30, 40, 50, et que N

CONDENSATION PAR ÔURPACE

ait une valeur fixe, par exemple 100,000 calories à Pheure. Les courbes ainsi obtenues (fig. 376) reproduites partiellement à une échelle plus grande dans la figure 377, sont des hyperboles dont les asymptotes son* parallèles aux axes.

É^OOO f^^"

zs-

Fig. 377.

On reconnaît sur ces diagrammes les lois suivantes :

1°) Pour le môme écart /f, — Oo, le débit de l'eau de circulation doit augmenter lorsque la surface diminue ; l'augmentation d'abord lente, devient de plus en plus rapide au fur et à mesure que la surface devient plus petite.

2<^) Lorsque l'écart t^ — % augmente, P s'abaisse rapidement à valeur égale de la surface, ou vice versa, la surface diminue dans une forte mesure pour le même débit de la pompe de circulation.

Les figures sont tracées pour M = 13 ; elles s'adapteraient à n'importe quelle valeur de M en changeant réchelle des surfaces dans la môme proportion.

Pour calculer S et P au moyen des diagrammes ou de l'équation qui a servi à les tracer, il faut coiinaitre la valeur de N ; on opérera comme au n^ 124, en calculant la quantité do (chaleur Q à enlever par cheval et par heure, au moyen du clullVe de consommation probable du moteur.

Oq trouve ainsi que, môme avec une surface largement proportionnée, la dépense d^eau est beaucoup plus grande que pour le condenseur à injection.

134. — Dispositions des condenseurs par surjace, — Le faisceau tubulaire est le plus souvent disposé de manière à ce que Teau effectue trois parcours (Qg. 378) ; elle entre par la tubulure E, et circule de bas en haut, la vapeur traverse du haut en bas le coffre du condenseur, c'est-à-dire en rencontrant à la fin les surfaces les plus froides.

On cherche à réduire Pencombrement du faisceau, et à cette fin on emploie de petits tubes en laiton de 16 à 20 millimètres de diamètre extérieur étamés extérieurement et intérieurement ; si Pon adoptait pour ces tubes une longueur constante, il est évident que leur nombre augmenterait proportionnellement à la puissance indiquée (à rendement thermique égal), et que la vitesse de Peau y serait constante. On ne satisfait pas rigoureusement à cette condition, les tubes sont relativement plus longs dans les condenseurs de grande surface. Pour les diamètres indiqués, on ne dépasse pas la longueur de 6 mètres, et il faut soutenir les tubes en des points intermédiaires au moyen de plaques perforées dont la distance est au maximum de 100 fois le diamètre.

Le travail de la pompe de circulation se compose du travail d'élévation de Peau depuis la nappe d'aspiration jusqu'à Porifice du tuyau de refoulement, travail qu'on peut réduire en abaissant l'orifice de décharge ; de plus la pompe doit vaincre les pertes de charge dues aux frottements et aux changements de direction.

La pompe à air n'ayant plus à extraire ni l'eau d'injection ni Pair qui s'en dégage, peut être de dimensions réduites ; on lui donne généralement comme volume la moitié de ce que Pon adopterait pour la condensation par mélange.

La pompe de circulation est le plus souvent du système centrifuge ; elle est actionnée de préférence par un moteur indépendant, ce qui permet de régler son débit indépendamment de l'allure de la machine principale, et de refroidir le condenseur avant la mise en train.

Les gros condenseurs sont à enveloppe cylindrique en tôle; le faisceau tubulaire est divisé en secteurs séparés par des chicanes longitudinales,

de manière à amener la vapeur successivement en contact avec toutes les parties du faisceau. Les coquilles distribuant Teau aui extrémités sont

également cloisonnées par des nervures radiales, disposées de façon convenable pour faire circuler l'eau en sens contraire de la vapeur (*).

(1) Voir un type de condenseur Balcke (II. Dubbcl, Danipjmaschinen) ,

WAil

t-ui

UliMUMilUi

Dans les condensations centrales, on emploie aussi le condenseur vertical avec chambre d'eau ouverte à la partie supérieure (fig. 379), ce qui permet un nettoyage facile de l'intérieur des tubes lorsque les eaux sont boueuses. On peut faciliter le dépôt des boues dans la chambre inférieure en donnant au courant descendant une section plus faible qu'au courant ascendant. L'eau froide entre en E et sort en S avec la dénivellation nécessaire pour vaincre les résistances dans les tubes ; la vapeur entre en V et circule à contre-courant ; l'eau provenant de la condensation est extraite en c. Dans le condenseur représenté, qui est celui de Klein Schanzlin et Becker^ Tair est aspiré en a par une pompe sèche, au point le plus froid du condenseur (*)-

135. — Condenseur contrajlo^ de R. L, Weir/hton. — La fig. 380 représente un condenseur marin de ce type, construit par Richardsons, Westgarth et C'''; il diffère du condenseur ordinaire en ce qu'il est cloisonné par des diaphragmes faiblement inclinés sur T horizontale, qui le partagent en une série de chambres traversées successivement en zig zag par la vapeur. L'eau formée dans chacune des chambres est dirigée, par suite de l'inclinai-

(1) Les dispositions des condensations centrales à surface sont variées.

Voir celle du système Schwarz et C^^, établie à la Compagnie des Forges de Châtillon-Commentry et Neuves-Maisons, pour condenser 125.000 kg. de vapeur à rheure (Zeitschrift des V. D. L, 1905-1-246).

Fig. 379

son des fonds, vers les communications e^ e\ placées aux extrémités, qui ramènent dans la bâche à eau chaude placée à un niveau inférieur, d^où elle est aspirée pour servir à Talimentation. L^air suit le môme trajet que la vapeur, et parcourt successivement toutes les chambres, où il trouve des tubes de plus en plus froids, Peau de circulation ayant un parcours ascendant; il est finalement aspiré par la pompe & air^ en relation avec la tubulure a.

Section AB

oZctÏonCD

Fig. 380.

Les avantages très importants de cette disposition ont été mis en évidence par les essais de Weighton (page 436),

Ils proviennent de ce que Peau formée sur les tubes supérieurs ne s'écoule pas sur ceux des rangées inférieures et ne nuit pas à leur efficacité au point de vue de l'absorption de la chaleur, .Veau chaude, se trouvant immédiatement amenée à la bâche sans être refroidie par contact avec les tubes suivants, conserve une quantité de chaleur plus grande, ce qui élève le rendement thermique du moteur. En même temps, la région inférieure du condenseur est à température plus basse parce qu'elle n'est plus réchauffée par Teau chaude qui, dans le con-

denseur ordinaire, tombe des parties élevées du faisceau; Tair est donc mieux refroidi, et, pour un vide donné, se trouve à une pression plus élevée, attendu que la vapeur qui le sature est à température plus basse.

La capacité de la pompe à air peut ainsi être diminuée à vide égal, d^autant plus que son rendement volumétrique s'améliore. Bref, on obtient des avantages du même ordre que ceux des condenseurs à mélange à circulation méthodique (129). L'extraction plus parfaite de Pair a cependant pour le condenseur à surface une importance particulière, parce que le coefficient de transmission est plus élevé, et qu'on peut ainsi réduire la surface tubulaire, ou le débit de l'eau de circulation, ou ces deux éléments à la fois (*).

Le professeur Weighton a trouvé dans toutes ses expériences que la température de la bâche est égale ou môme légèrement supérieure à celle de la vapeur saturée pour la pression absolue du condenseur. D'après ces conclusions, et à moins qu'il n*y ait de fortes rentrées d'air, il suffit de donner à la pompe à air une capacité d'extraction de 0,043m' par kilogramme de vapeur à condenser, et cette proportion permet d'abaisser la pression absolue à 0,035 kg. par cm^

En employant des pompes à air sec, et l'eau de circulation entrant dans le condenseur à la température de 10<> C, on peut maintenir une contre-pression absolue de 0^052 kg. par cm* en condensant 97 kg. de va))eur par mètre carré de surface et par heure, le poids d*eau étant de 24 fois le poids de vapeur. Le poids condensé peut s'élever jusqu'à 175 kilogrammes, avec un poids d'eau égal à 28 fois ce chiffre.

M. D. B, Morison(*) préconise une modification du condenseur pré* cédant ayant pour objet d'améliorer l'extraction de l'air ; il emploie un indicateur très simple qui permet de contrôler la quantité d'air prove-^ nant des rentrées. L'eau chaude est aspirée séparément et refoulée vers les appareils alimentaires, tandis que l'air est extrait du fond du condenseur où il est refroidi et maintenu en contact avec un bain d'eau

(1) En prenant au hasard l'une des expériences de Weighton sur le condenseur Contra/lo de 5,76 m^ de surface (expérience 1069), nous calculons que la valeur de M (n® 163) est de 122, soit environ le quadruple de la meilleure valeur trouvée à la page 436.

(2) Engg., 1908-1-507 et 532 et 1908-2-444. -,

qui y séjourne d'une manière permanente; la pompe à air aspire un peu de cette eau froide, qui est reprise par une pompe spéciale et renvoyée dans le haut du condenseur.

136, — Séparation de l'huile, — L'eau recueillie dans les condenseurs à surface doit être épurée par filtration avant de pouvoir servir à Palimentation des chaudières, mais il convient, dans les condensations centrales, d'enlever la plus grande partie des huiles avant l'entrée au condenseur, afin de maintenir le faisceau aussi propre que possible.

On emploie à cette fin des séparateurs basés sur l'inertie, où le courant de vapeur est brusquement dévié ; ils sont du même genre que les séparateurs d'eau employés pour donner de la vapeur sèche (4® fascicule) ; ces appareils ne doivent pas produire une perte de charge sensible, qui augmenterait d'autant la contre-pression. L'huile est recueillie sur des cloisons ou des chicanes inclinées qui l'amènent au fond du séparateur, d'où elle est aspirée par une petite pompe (*).

137. — Condenseurs à air. — Ces condenseurs comprennent un faisceau tubulaire à l'intérieur duquel la vapeur à condenser est amenée, le réfrigérant est un courant d'air lancé par un ventilateur sur la surface extérieure des tubes; le grand encombrement de l'appareil en limite l'usage à des cas spéciaux, celui par exemple où Teau de circulation faisant défaut, il est cependant nécessaire de condenser la vapeur d'échappement à cause des inconvénients qu'elle produirait au milieu des villes (-). L'air échauffé peut quelquefois être employé pour des opérations de séchage ou pour le chauffage des édifices ou des ateliers; par l'application d'une pompe à air on réalise un certain vide, inférieur toutefois à celui des condenseurs à circulation d'eau.

(1) Voir deux études donnant la description des st'^parateurs les plus employés (Zeitschrîft des V. D. /., 1904-1-551, et Bévue de Mèeanique, 1904-2-219).

Voir aussi différents types du séparateur Baker, dans lequel des rangée? de ferb d'angle disposées verticalement sont traversées par la vapeur et recueillent Thuile , dans les creux (Enf^g., 1905-2-515).

(2) Note sur V Aéro-condenseur, par M. F. FoiU'hé (ReK'ue teehnique de VExposition de 1889, 6^' partie, t. II, p. 189).

Des expériences faites en 1889 sur le condenseur Foijché ont donné les résultats suivants :

Surface des tubes 106 m^

Température d'entrée de Tair 24o,5

Température de sortie de Fair 65o,0

Vapeur condensée par heure 330^

Vide (sous l'atmosphère) 0^62

On remarque que la surface est environ 10 fois plus grande que dans le condenseur à circulation d'eau.

Dans un autre essai, le vide s'est élevé jusqu'à 0'^,825, on a condensé à l'heure 230 kilogrammes avec 25.300 mètres cubes d'air.

On perfectionne ces condenseurs en augmentant Tefficacité de la surface refroidissante au moyen d'une aspersion d'eau; celle-ci en se vaporisant absorbe une quantité de chaleur égale à celle à soustraire pour obtenir la condensation intérieure; en comptant sur les pertes par rayonnement, on trouve que la consommation d'eau de refroidissement peut s'abaisser à 0,75 du poids de vapeur à condenser Toutefois, il est nécessaire, pour maintenir l'évaporation, de renouveler Tair saturé au moyen d'un ventilateur ou par une cheminée.

Il existe de nombreux types de condenseurs de ce genre, avec ou sans ventilateurs; les tubes sont horizontaux ou verticaux, en fer, en cuivre ou en fonte, lisses ou à ailettes; ils différent par le groupement des tubes, et par les moyens employés pour les arroser d'une manière uniforme. Voici quelques résultats donnés par Michael Longridge, se rapportant à un condenseur à tubes verticaux en fonte, sans ventilateur, fonctionnant par un temps sec :

Surface externe des tubes 25°^^27

Température de l'air extérieur 15o,5

Poids de vapeur condensé à l'heure 189,33 kg.

« total d'eau en circulation 829 »

» d'eau froide ajouté par l'heure 151,46 »

Pression absolue au condenseur 0,204 » p. cm'

Température initiale de l'eau distribuée 45o,5

» finale de l'eau recueillie au bas

des tubes 5>,6

• de l'eau froide ajoutée 14^,4

446 CONDENSATION PArt SUMAfcE

Poids de vapeur condensé par mèthë fcarfé et

par heure 7,492 kg.

Rapport du poids d'eau froide ajouté au poids condensé 0^8

Volume engendré par la pompe à air par kilogramme de vapeur condensé 0,182 m*

Il résulte de ces chiffres que le poids condensé par mètre carré de surface est quatre fois moindre que dans les condenseurs ordinaires à cirbulation d'eau, mais que la dépense d^eau pour lé même poids dondense est 40 fois plus petite.

Ges appareils pôUvent être montés sur les toitures, afin d^être mieux exposés aux courants d'air (^).

138. — Remarques sur les condensations centrales. — Il a été plusieurs fois question précédemment de ces installations, qui tendent à se généraliser dans les usines métallurgiques, les sièges d'exploitations houillères, et, en général, toutes les fois qu'on doit faire fonctionner des groupes de moteurs à marche intermittente qui admettraient difficilement des condenseurs isolés.

On emploie des condenseurs à mélange, de préférence à contre- courant, avec extraction d'eau par le fond (par tube barométrique ou par pompe); on y emploie aussi le condenseur par surface à circulation d'eau, à faisceau horizontal ou vertical enfermé dans une enveloppe; on sépare l'huile avant l'entrée de la vapeur dans le condenseur, et la pompe à air est le plus souvent une pompe sèche; la vapeur condensée est extraite par une petite? pompe, elle est filtrée avant de servir à Palimentation des chaudières.

Le condenseur à surface peut encore être réalisé par des faisceaux tubulaires dans lesquels la vapeur est distribuée, ces faisceaux étant immergés dans des bassins à ciel ouvert.

Enfin, le condenseur à refroidissement par arrosage peut aussi être employé, c'est celui qui exige le moins d'eau.

Dans tous les cas, l'eau qui a servi au refroidissétilent est ordinaire-

(1) Les données ci-dessus sont extraites d*une monographie très complète des condenseurs de l'espèce ayant pour titre : Evaporativc Condensers, par //. G. V, Oldhani {En g g., 1899-1-595 et suiv.).

ment rafraîchie, quel que soit le système de condenseur employé, au moyen des réfrigérants décrits au n"" 130.

Ces appareils et leurs pompes forment de véritables usines spéciales, dont il existe des types variés {*).

(1) Voir les planches de Touvrage de Haeder {Dampfmasckinen, tome 2).