LA MACHINE A VAPEUR

ll y a deux manières d'utiliser comme force motrice la propriété de l’eau, d'occuper à l'état de vapeur un volume 1625 fois plus grand qu’à l’état liquide : on peut condenser la vapeur contenue dans un espace par des injections d’eau froide, d'où il résulte un vide, ou bien lon peut faire affluer la vapeur dans un espace; dans le premier cas c'est l'air atmosphérique qui produit le mouvement; dans le second, c’est la vapeur. Dans les anciennes machines à vapeur on a suivi la premiere méthode. L'eau étant échauffée dans la chaudière a ( fig. 16r) et la coulisse e ouverte, la vapeur se rend par le tube c dans le cylindre 5, en expulse l'air par la soupape s, qui se lève, et s'y substitue. La piece g, qu'on nomme le balancier, est contrebalancé suffisamment en z, soit par le poids des tiges des pompes, soit par des poids additionnels, pour faire monter le piston o, qui doit fermer hermétiquement le cylindre 2. Lorsqu'on ouvre un instant le robinet zz après avoir fermé le tube e par la coulisse e, un peu d’eau froide se précipite du réservoir n dans le cylindre, la vapeur s'y condenseetla pression de l'air fait descendre le piston o. L'eau qui se rassemble dans le cylindre # s'écoule par le tuyau p, dans le réservoir g. La caisse n recoit l’eau froide du tube A dans lequel une petite pompe foulante / fait monter ce liquide. L'air ayant poussé le piston jusqu'au fond du cylindre, si l'on ouvre la coulisse e, pour y laisser arriver de la nouvelle vapeur

EAU. 327 capable de faire équilibre à la pression de l'air, le piston se soulève de nouveau ; si l’on rouvre alors le robinet m, le piston redescend, et l’on obtient ainstun mouvement de va-et-vient. On voit facilement qu'une tige fixée au balancier peut ouvrir et fermer alternativement le robinet et la coulisse. On s’est servi particulièrement de cette machine simple pour épuiser l’eau qui se rassemble dans les mines; elle est encore so bh en usage actuellement.

L'autre méthode de produire le mouvement par la pression de la vapeur a été modifiée, perfectionnée et réunie avec la première de mille manières différentes. Dans presque toutes les machines, sauf quelques rares exceptions, un piston imperméable opère dans un cylindre fermé de toutes parts. La tige du piston, assujettie au balancier, traverse le couvercle supérieur du cylindre. La vapeur est engendrée dans une grande chaudière où l’on a mis à profit toutes les dispositions avantageuses que j'ai déjà signalées précédemment ; un tuyau amène la vapeur de la chaudière dans le cylindre, alternativement au dessous et au dessus du piston , tandis qu'un autre tuyau conduit de nouveau lavapeur, tantôt de dessous tantôt de dessus le piston, à l'extérieur dans le réfrigérant. Parmi le grand nombre des méthodes de faire arriver la vapeur et lui fournir ensuite un écoulement vers le condenseur , je ne rapporterai que les deux principales , dont l'une consiste dans l'usage d’un robinet et l’autre dans l'emploi d’un glissoir. Le robinet est percé de deux trous tels, que lorsque l'ouverture a { fig. 162) de l’un des deux canaux se trouve à gauche, l’autre ouverture à soit tournée vers le bas; lors done que zest en haut, à se trouve à gauche, de telle sorte

que, deux tuyaux étant adaptés l'un au dessus et l’autre au dessous du robinet, et le tuyau e de la chaudière communiquant à gauche avec le même robinet, la vapeur entre durant la première action du robinet au-dessous, et durant la seconde au-dessus du piston p. S'il y a à droite du robinet un autre tuyau d conduisant au condenseur, suivant que l'ouverture a de l’un des deux canaux est tournée vers la gauche, ou vers le haut, les vapeurs situées au dessus ou celles placées au dessous du piston se rendent par dc dans le tuyau d pour gagner le réfrigérant. Le robinet atteint ces positions respectives à chaque quart de tour que lui fait faire la machine elle-même. Le condenseur, dans lequel se rend le tuyau de décharge d, consiste en une caisse fermée hermétiquement et traversée par une pluie d'eau froide; c'est cette eau qui opère la liquéfaction de la vapeur. On la retire sans interruption du fond de la caisse à l’aide d’une pompe qui s'y trouve adaptée latéralement. Dans quelques machines la vapeur se rend dans un serpentin placé au milieu d’une caisse remplie d’eau froide, qui se renouvelle à mesure qu'elle s’echauffe; on extrait également l'eau du serpentin avec une pompe dont la tige, comme celle de l'autre pompe, est liée au balancier et reçoit son mouvement de la machine. Quoiqu'il n'y ait pas de vide dans la caisse ou dans le serpentin, la pression y est toujours inférieure à celle d’une atmosphère, de manière que l'on peut travailler au moins avec le ressort d'une demi-atmosphère, lorsque celui de la vapeur dans la chaudière ne s'élève qu'à une atmosphère. Dans ces machines on utilise donc d’une part la raréfaction de Fair comme dans les anciennes machines, et d'autre part la pression de la vapeur.

EAU. 329 Voici le mécanisme de l'autre mode de distribuer la vapeur. À côté du cylindre A (ig. 163 ) se trouve un réservoir dans lequel la vapeur pénètre de la ‚ehaudiere par le tuyau D, et qui communique avec le cylindre par deux ouvertures carrées # et 0, Une tige u, attachée au balancier, fait jouer dans ce réservoir un tiroir ou glissoir CC, qui consiste en une caisse creuse, demi-ronde (fig. 164 ), ouverte par les deux extrémités, et si bien appliquée sur les parois du réservoir, que l’espace d’audessus et d’au-dessous du glissoir ne saurait communiquer avec l'espace a; le canal E conduit au condenseur, de sorte que les espaces marquées par a sont en communication avec la chaudière à vapeur, et ceux désignés par 5 avec le condenseur. Le balancier ayant soulevé la tige u, lavapeur afflue de la chaudière, par l'espace a et l'ouverture w, au dessus du piston dans le cylindre, tandis que celle qui se trouve au dessous du piston s’echappe par l'ouverture o dans le refrigerant. La tige étant de nouveau descendue, la vapeur se précipite de la chaudière par l'ouverture o au dessous du piston, et celle située au dessus du piston gagne le canal c et le réfrigérant par l'ouverture w. | La transformation du mouvement de va-et-vient en mouvement circulaire, la régularisation de la marche des machines à vapeur par un balancier et un volant, l’élévation de l’eau froide nécessaire à la condensation des vapeurs par une pompe dont la tige est mue par le balancier, l'introduction de l’eau sous forme de pluie dans la caisse du condenseur et l'extraction de l'eau condensée et de l'air hors du condenseur , l'alimentation de la chaudière par une autre pompe avec l’eau chaude quis’estcondensée, lemécanisme qui donne à la machine

la propriété d'ouvrir et de fermer régulièrement le robinet ou la soupape à glissoir, la manière d'empêcher l’acces d’une trop grande quantité de vapeur par un robinet particulier, enfin l'introduction du combustible au dessous de la chaudière , et la régularisation du tirage par la machine elle-même, toutes ces questions sortent des limites de ce livre et ne sauraient être traitées ici. On les a résolues de beaucoup de manières plus ou moins parfaites, et on en trouve la description dans plusieurs grands ouvrages sur les machines à vapeur.