O.UO

En admettant que la vapeur ne se dégage dans l'air que quand celuici s'en est saturé à la température du liquide ou de la vapeur, on déterminera facilement, au moyen du tableau précédent, les quantités de chaleur absorbées par la vaporisation d'un kilog. d'eau à différentes températures, y compris réchauffement de l'air. La deuxième colonne du tableau suivant, extrait du traité de la chaleur de M. Péclet, donne ces quantités de chaleur; la troisième colonne donne les pertes 4ues au rayonnement, aussi pour un kilog, d'eau vaporisée, et la quatrième» les quantités totales de chaleur absorbées.

DBUXIÈMI PAITU.

mirtRATUUS.

ClflTÉS.

IRIITÉS.

UKITft»

so*

TABLE JUâé la quantité totale de chaleur moyennement abeorhée par révaporaUan éTun kilogramme d'eau à différentes températureê , y compri» le rayonnement et féehmiffement de Fair, ^aprèê lee expérieneee de M. Piolet.

TEMP^RATOBBa

CHALOA AB80Utt.

nnltAa.

de 58V85 i 55'» .35

de 55 .35 i 58

de 53 i 48 .50

de 48 .50 A 44 .75

de 44 .75 A 40 .75

de 40 .75 A 36 .85

de 36 .35 A 34 .35

TABLEAU des poids de vapeur formée en une heure par un mètre carré de surface ^eau à différentes températures, dans un air calme.

TBMPiiiATina.

POIDS D'SàU VAPORISÉ.

TKHPilUTORB.

POIDI D'SAC TAPORISÉ.

Dans les éDormes chaudières employées aux saliâes de DIeuze, suivaut que le liquide est en ébuilition ou non , la houille brûlée pour obtenir 100 kilog. de sel est de 36 à 38 kilog. ou dç U^ à tiU kilog. Les surfaces de grille et de chauffe sont & peu près le double de ce qu^elles seraient dans une chaudière h vapeur ordinaire pour une même conporomation de combustible (301 et 307). La cheminée a une section supérieure à celle que donnerait la formule (r) (296) en négligeant la ré-

tYAPOEATION. 421

sistaoce, qal est très -faible, de la famée avant son entrée dans la cheminée ; elle a 18 mètres de hauteur sur 1 mètre de côté en bas» et (r,60 en haut; elle est commune à quatre foyers qui consomment chacun 5^ kilog. de houille à Theure ; la température de la fumée y est de iOO*. Chaque kilog. de houille vaporise 71^,50 d*eau.

31k6. Évaporaiion des liquides chauffés far la vapeur. Lorsqu^on évapore un liquide dans un appareil à double fond, dans lequel on fait arriver de la vapeur d'eau , on peut admettre que chaque mètre carré de surface peut condenser S kilog. de vapeur à Theure pour une diflTérence de température de 1 degré, et que pour les appareils en serpentin, cette condensation s'élève à 8 kil., si le diamètre du serpentin est de 25 à 35 millimètres pour un développement qui ne dépasse pas 20 à 30 mètres.

Exemple. Soit à concentrer en une heure 5000 kilog. de clairce, c'està-dire de sirop avant la cuisson. Ce sirop , composé ordinairement de 30 parties d'eau pour 70 parties de sucre, pour être amené à txT de l'aréomètre, degré ordinaire de concentration, perd à peu près 15 pour 100 d'eau; ce qui fait 750 kilog. pour 5000 kilog. de sirop. La tempérarture d'ébullition de la clairce étant 110" et sa chaleur spécifique moitié de celle de l'eau , la quantité de chaleur nécessaire pour en élever

5000 kilog. de 20* à 110" est ^^^^ >< ^^ =:: 225000 unités ; ce qui correspond ^ la chaleur dégagée par la condensation de --ëeQ— = /ii09^1

de vapeur d'eau (269). La -quantité totale de vapeur à fournir pour élever la température de la clairce de 20* à 110% et lui faire perdre 15 pour 100 d'eau, est donc 750 + A09,l = 1150,1 kilog.

Supposons maintenant que la vapeur soit à la température de 1A2%70 ; ce qui correspond à 3,75 atmosphères de pression (272). Pendant que la clairce s'échaufTe, l'excès moyen de la température moyenne de la vapeur et de l'eau de condensation , sur la température moyenne de la clairce, est

«/i2,70 + 20 + 142,70 4- HO 110 + 20 ^^ ^ S 2 "^^ '^^•

Pendant l'évaporation, la dilTérence des températures de la vapeur et

du liquide étant à peu près 27"*, la durée totale de l'évaporation est la

môme que s'il s'agissait de condenser 750 + ^ ^^ à09,l = 103/i kilog.

Oo, oO

de vapeur avec une différence de température de 27^ En supposant que l'on condense dans des serpentins , la surface de chauffe sera donc

J|p2- = /i*V79, surface qui exige deux serpentins.

422 DEUXfftVB PAKTIE.

SfiCttAGE.

397. Séchage à Vair libre. Les diépositidui à adopter poar les hkiiments destinés à ce mode de séchage, usité prioclpalement diuis les blanchisseries « consistent : i"* à placer ces bfttbnents dans un llea où rien n^empèche la circulation do Fair; 2"* à leur donner une grande élévation» afin que les matières à sécher se trouvent dans un air plus sec ^ et plus agité ; 3** & laisser une libre circulation à Pair sur toutes les faces du bâtiment. Pour les séchoirs i^ colle , comme il serait dangereux d'y laisser pénétrer Tair chargé de vapeur, on garnit les ouvertures du bfttiment de jalousies que Ton ferme pendant les temps humides.

588. Séchage produit par un courant d'air chauffé préalablement. Tous les problèmes auxquels donne naissance ce mode de séchage pourront être résolus en suivant la marche que nous allons indiquer dans la solution des deux problèmes suivanti, dont Fun est la réei^ proque de Tautre.

Premier problème. Soit & déterminer la quantité d*eau vaporisée par un kilogramme de houille, Tair saturé sortant du séchoir à 10% et la température de Tair extérieur, supposé sec, étant 0\

A la température de 10" et sous la pression 0*',76, un mètre cube d'aï r contient 0'',0095 de vapeur dont la force élastique est 0",0095 de mercure, et dont la formation a absorbé 0,0095 x 650 = 6,175 unités de chaleur (276, 272 et 269). Un mètre cube d'air sec à 0* et sous la pression 0",76 pesant i^id, à 10'' et sous la pression il pèse

— - *'^ = lk,2Ô4. (lA et 262)

1 + 0,00367X10 Le poids de Pair Contenu dans un mètre cube d*alr saturé à 10* est alors

*»25A ^^^ = 1^238. (262 et 274)

La température de Pair sec à l'entrée du séchoir est

(U étant le rapport approché des puissances calorifiques de l'eau et de l'air (267)).

Supposant que 1 kilogramme de houille produise 6000 unités de

chaleur, il pourra élever ^^^l^ ^ = 800 kilog. d'air de 0" à 30% dont

le volume en air saturé à 10* sera ^p^rrr- =646,2 mètres cubes; le poids d'eau vaporisé sera donc 646,2 x 0,009 5 = 6S139.

SÉCHAGS. 42%

Par des oalcals semblables, supposant toujours Pair primitivement sec et & 0**, on trouverait que la quantité d*eau vaporisée par kilog. de bouille croit sensiblement avec la température de Tair saturé ; mais que pour un léger accroissement de cette température, celle de Talr à son entrée dans le séchoir augmente d^une quantité considérable*

Deuxième problème. Soit à évaporer 26 kilog. d*eau en une beure , la température de Talr saturé au sortir du séchoir étant 30* et la température de Tair saturé extérieur étant 15^

Pour rétablissement des appareils destinés à opérer ce mode de séchage, il faut toujours se placer dans les conditions les plus défavorables d'état hygrométrique et de température de Pair extérieur; ainsi il convient de supposer cet air entièrement saturé , et à une température supérieure à la température moyenne à laquelle il se trouvera pendant tout le temps que fonctionnera Tappareil. Dans le nord de la France , pour un appareil permanent , il convient de supposer Pair extérieur à ib"" et complètement saturé,

A 30* et sous la pression O^'JG, un mètre cube d'air saturé contient

28,51 grammes d'eau , et à 15* 11 en contient 12,83 grammes (275). Par

conséquent, en négligeant la dilatation de Pair en passant de 15* à 30\

chaque mètre cube dissoudra 15,68 grammes d'eau. Pour dissoudre les

25 kilog.) il fondra donc à peu près ^ ^.-^^ = 159^ mètres cubes d'air;

U,UiODo

ce volume, ramené de 30* & 0*, devient . . ^ ^^Jl^ ^ ^^ = i/i36 mètres

1 H- U,UU007 X Ov

cubes , dont le poids est 1/|36 x 1,3 = 1867 kilog.

La quantité de chaleur que perd Pair chaud pour dissoudre les 25 kilog. d'eau est 650 x 25 = 16250 unités ; sa température à l'entrée

du séchoir est donc 80* -f -^^^a^ - = 6/i*,8.

La quantité totale de chaleur dépensée est

Si Pair qui entre dans le séchoir a servi à la combustion, le poids de combustible à brûler s'obtient en divisant 232/i/î par la puissance calorifique du combustible ; si au contraire Pair qui entre dans le séchoir n^a été chauffé qu'indirectement, il y a à peu près 20 pour 100 de la chaleur perdue (33/i), et le poids de combustible à brûler s'obtient en divisant 28244 par les 0,80 de la puissance calorifique. Ayant la quantité de combustible à brûler, on détermine la surface de la grille (301).

La formule générale {c) (295) peut, dans un grand nombre de cas, servir à calculer la section de la cheminée d'appel : quand, par exemple, la force ascensionnelle de Pair avant d'arriver au séchoir compense les frottements depuis le foyer jusqu'à la sortie du séchoir; car, alors , In

424 DCUXlfeHK PARTIE.

cheminée d'appel ne fait plus qu'évacuer Tair du séchoir, et vaincre les fh>tteinents de cet air contre ses parois; cependant 11 convient d'augmenter la section que donne cette formula Le plus souvent , on calcule la section de la cheminée d'appel de manière que la vitesse de Tair y soit de 2 mètres.

MM. Lacambre et Persac, dans une touraille continue construite & Jjouvain , ont établi, pour chauffer Pair, un calorifère dont la surface de chauffe est de 100 mètres carrés ; il brûle en 12 heures AOO kilog. de houille, et il sèche par jour 50 hectolitres de malt, renfermant chacun de 27 & 36 kilog. d*eau; ce qui donne seulement une évaporation de 1^7 à 2\2 d'eau par kilog. de houille. Ce peu d'effet est dû à ce qu'il est impossible de saturer complètement l'air dans le séchage des matières pulvérulentes.

SS9. Séchage par Pair froid préalablement desséché. Ce mode de dessiccation peut s'appliquer k la colle^ qui ne peut supporter, lors* qu'elle est en gelée, qu'une température de 35* environ.

Supposons , par exemple, qu'il s'agisse d'obtenir 500 kilog. de colle sèche , l'air desséché étant à 10*. La colle en gelée contenant des 2/3 aux 5/6 de son poids d'eau, il faudra donc, en adoptant la proportion 2/3, qui est celle des colles communes, pour obtenir les 500 kilog. de colle sèche, évaporer 1000 kilog. d'eau; or, un mètre cube d'air saturé à 10'' contenant 9(,5 d'eau (275), il faudra donc, pour dissoudre les

1000 kUog. d'eau, faire passer sur la colle = 105263 met. cubes

d'air sec.

Pour faire l'appel de ces 105203 mètres ^ubes d'air, il faudrait brûler environ 100 kilog. de houille, qui coûteraient 5 tr. h Paris; au moyen d'un ventilateur, cet appel pourrait coûter U fr. (299).

La perte sur la chaux employée à dessécher l'air ne peut qu'être faible, si l'on a soin de ne lui faire absorber que la moitié de son poids d'eau ; car, à cet état , elle est encore propre aux constructions.

550. Séchage des étoffes par le contact des surfaces métalliques. Clément , en appliquant une pièce de calicot, pesant 2\50 et contenant un égal poids d'eau , sur une plaque de cuivre d'une surface égale à la sienne, et chauffée par la vapeur à 100*, a obtenu sa dessiccation en une . minute. Dans cette expérience, la quantité d'eau évaporée par mètre carré de surface de cuivre a été de 6^,94 par heure.

Dans les fabriques , on sèche les étoffes en les faisant passer sur des cylindres en fonte chauffés iotérieurement par la vapeur.

D'après des expériences faîtes par M. Royer, vingt pièces de calicot sortant de la presse et pesant 150 kilog. ont été séchées en 3 heures 1/2; leur poids a été réduit à 76 kilog., et les Ik kilog. d'eau ont condensé 102 kilog. de vapeur; de sorte que, en admettant qu'un kilog. de houille

CBADFFAGB.

produit 5 kilog. de vapeur, la quantité d'eau vaporisée par kilogramme

de houille a été de 5 ^ = 3\63.

La machine était à un seul cylindre, Teau de condensation était bouillante et la pression dans la chaudière était de 1",37 de mercure (272).