FOYERS. S

chargé à passer dans celui qui contient du combustible déji carbonisé, quelquefois oièiM à travener la gHll* de ea fof er et le «oke embrasé fd la «Dima. L'air arrivast d^AJlleors ea quantité suffisante, soit entra les barroau 4e cette grille , aoit, au besoin, par des xuiyreaux particuliers, les produits gazeux émanés du premier foyer s'enflamment et sont brûlés complètement dans le second.

I>'autres proeédés comportent seulement des fourneaui et des grilles de formes spéciales, par exemple y des grilles inclinées et disposéei an Barchis 4*asailfer, at 4as ouyreaux, pourvus de registres, par lesquels l'air extérieur est admis au milieu des produits gazeux de la combustion , soit d'une manière continue , soit par Interralles.

On a essayé d'é?iter la fumée au moyen d*UB courant d'air forcé qu'un ventilatear lance sous la grille , ou qui est simplement déterminé par un filet de vapeur venant de la chaudière, et que l'on fait jaillir dans l'axe d'un tuyau cylindrique, ouvert i ses deux extrémités, dont une débouche dans l'atmosphère et l'autre dans le cendrier.

On a appliqué au chauffage des chaudières à vapeur et autres foyers ladustriela , la combustion du gaz oxyde de carbone qui se dégage abondaaiaient par las gueulards des hauts fourneaux à fondre les minerais, alimentés au charbon de bois ou au coke. On se procure même l'oxyde de carbone mêlé A d'autres produits gazeux inflammables, en traitant, dans des appareils spéciaux, des combustibles de toute nature^ et principalement ceux de qualité inférieure, tels que des poussiers de halle i charbon, des houilles terreuses, de la tourbe, etc. Ces gaz sont amenés dans les foyers où on vent les utiliser, en même temps que de l'air atmosphérique en proportion convenable. Le mélange , une fois allumé , continue à brûler sans émission de fumée.

Enfin on a, dans quelques cas, soumis les gaz fumeux, qui émanent d'un ou de plusieurs fourneaux , à une sorte de lavage qui les dépouille des particules de charbon et des poussières dont ils sont chargés. A cet effet ^ on les fait passer dans une galerie, sur une couche d'eau qui en occupe la partie inférieure. Un appareil approprié relève incessamment l'eau , pour la laisser retomber en pluie ou la lancer en gouttelettes au milieu du courant gazeux. On obtient ainsi un dépét de noir de fumée que l'on retire, de temps à autre , de la galerie de condensation.

il n'est aucun des procédés ènumérés ci-dessus qui n'ait été déjà appliqué pour prévenir ou supprimer la fumée ^ et qui n'ait donné des résultats satisfaisants, sous ce rapport, lorsqu'il a été adapté à des foyers bien disposés , confiés à des chauffeurs attentifs et un 9eu intelligents. On a cité, il est vrai, un grand nombre d'insuccès , mais ils sont imputables à un défaut d'harmonie entre les appareils et les foyers auxquels on a voulu les appliquer, ou bien à la négligence des chauffeurs, deti contre-mat trea et propriétaires d'usines, et, le plus souvent, i ae que l'on a voulu forcer la produclioB de vapeur, en dépassant les limites en vue desquelles les appareils avaient été primitivement établis. L'Administration , pressée par de fréquentes et vives réclamations de mettre un terme aux inconvénients sans cesse croissants de la fumée, n'a pas dû se laisser arrêter par des faits négatifs , qui ne sauraient prévaloir contre les bons résultats obtenus ailleurs, d'une manière soutenue, au moyen d'appareils judicieusement appliqués et ndis en œuvre avec les précautions convenables.

Dans le cas où , par suite des dimensions trop petites de la grille ou de toute autre circonstance , aucun moyen de prévenir l'émission de la fumée ne serait applicable ; l'emploi des combustibles fumeux devrait être remplacé par l'usage exclusif du coke.

505. Combustion des gaz sortant â^un haut fourneau. La quantité d*air nécessaire à la combustion des gaz qui sortent d'un haut fourneau est à peu près lesi 4/â de la quantité introduite dans le haut fourneau, et la pression avec laquelle il convient de Tinjecter dans les, gaz est de O'^S à 0",16 d'eau. MM. Thomas et Laurens ont utilisé les gaz des hauts fourneaux pour le chauffage des fours à puddler. La grille se compose d'une cîDqu^taine de petites buses concentriques k de plus grandeis ;

392 DEUXlEiK PÀBTIB.

par les premiëreB arrive l'aJr amené préalablement à la température de ûOO* à 600°, et à la pression de 0",15 à 0",20 d'eau, et par les secondes arrivent les gaz amenés i la température de 200° à aoo" et à la pression deO'.OS i 0",06 d'eau. Les buses jk air n'arrivent pas jusqu'aux extrémités des buses & gaz.

GHACDIËRES A VAPEUR.

304. La figure 63 représente , à l'échelle de 1/30, la coupe par Vaxe d'un fourneau et d'une chaudière à vapeur munie de tous les accessoires dont elle peut être garnie.

:. La ruméc, «n qiiilUnl 1i grille, lail te taai de la chindiire ita* D; elle t'tliyt en D', rerlenl sur le deiaol du [ournesn par an c61ê de la ebaudîtra ; puis elle louToe en I>" pour regagner le derrière du fourneau en «uivant l'autre câlè de lachaadièie; enfin un canal la conduil i a de prise de Tapeur;

lujau d'alim

Tïdange de la chaudière ; u d'homme, i fermeture auioclave fonnée parai d'en irer dans la cbaudière pour la oeltorer;

: plaque de toDie; Il pemei

CUUDlfaBEB k VAPEDK.

I liDIet (filirme ;

> ftollcnr du lifllel d'tlinne;

{' eonlr«p(dd8 de ce OolleuT j

K leapipe de lûrelé cbiigée plir llDlennUllite d'an Inigr;

L indiatcur 1 Bolleur I, et i coDlrepofdi J', dn nlyeiu de l'eia dl

H labccD Terre plicé »u deianl du (ouroeio, etlodiquani le nlTetu d« l'uu dim

U ch*uditre;

N, N' robinet! indkitniri du niTeiu; l'uD doit loujoun donner de l'na , et l'antre da

0 embraiure en tonte n>rDunt l'ourerture du foyer, et lur laquelle ■« Bie et l'ip-

pllque ta porte; Q tige wmnt 1 manixnTrer le registre qui règle le Urage , en pennellant de fermer

plus ou moioi le canal qui conduit U tninAa à U ebemlnée; e, e' partiel en bciqnn râtrictaim.

La figure 6A est, & ré<Ui<lIe de l/AD, la coupe perpeiidiculaire à l'axe d'un fourneau et if un« chaudière à bouitleitrt.

G grilla ;

D, D', D" earneiui. La runiée

trimilé de la ebaudière par D; elle rerlent aadennt de la diaudière par D', et elle l'en r»loume darrUre parD"; pour de li «liera U ebe-

N,N boulllenrt;

0,0 cAoniIeJKn an fonte;

tre la chaudière et les boullleuT*! t, i , t" parUea en briques rétraetiires.

SOS. TransmUgion de la chalew à travers des plaque» métalliques. Oa admet en physique que la quantité de Chaleur qui passe à travers une plaque homogène à faces parallèles , est propor- UonneUe à la différence des températures des deux faces de la plaque, et eu raison inverse de son épaisseur. M. Péclet a cherché à vérifier cette toi par expérience ; et 11 a recoimu que pour des plaques métalliques, chauffées d'un cQté par l'eau ou par la vapeur et i^froldies de l'autre par l'eau, l'influence de l'épaisseur des plaques disparaissait

quand on ne renoavelait pas convenablement Peau en contact avec leurs faces*; mais que la M relative à Tépaisseur se vérifiait quand Vexù. était vivement agitée. M. Péclet a aussi reconnu que la quantité de cbaleur qui passerait en une seconde à travers une plaque ds piomb de 1 mètrQ carré de surface et de 0",001 d'épaisseur, pour une diflérenee de tem-» pératurc de 1" entre les deux faces, serait de 3,84 unités. 4lors, en admettant les coefficients de fionductibilitô des métaux du n^ 251, la quantité de chaleur qui passerait à travers une même plaque placée dans les mêmes circonstances, serait pour :

L'or 21.39

Leplatiae 20.99

L'argent 20.84

Le cuivre 49.46

UfoDte 42.28

Le fer 8.04

Le zinc t.TI

L'éUin 6.50

Le plomb 3 84

Le marbre 0.50

Lapereelaltte. . • 6.26

La terre cuite. . . 0.24

D'après Clément^ uoe plaque de eoi^nre de i mètre earré de surface et de 2 à 3 millimètres d'épaisseur, dont une face est chauffée par de la vapeur à 100*, et dont l'autre est refroidie par de l'eau à 28', condense par heure 100 kilog. de vapeur; ce qui fait seulement 0,21 d'unité de chaleur qui passent à travers la plaque, par seconde et pour une différence de température de l^ D'après MM. Thomas et Laurens, au moyen d'un tuyau en cuivre d'un petit diamètre, on aurait condensé 400 kil. de vapeur par mètre carré de surface de tuyau, par heure et pour une différence de température de A5*; ce qui ferait 1,36 unités de chaleur qui passeraient à travers 1 mètre carré de surface de tuyau, par seconde, pour une différence de température de l*". On doit sans doute attribuer l'excès de ce résultat sur celui de Clément, à ce que l'air étant chassé dans le tuyau, il n*empèohalt pa3 le contact de la vapeur avec les parois refroicUssantes. D'après ces résultats et celui du tableau précédent, on voit lÛ différence énorme de chaleur qui passe à travers une plaque de cuivre, suivant qu'on agite ou non le liquide en contact (consulter l'article Chauffage)^

Lorsqtt.'on échauffe un liquide par un {g;az , comme dans les chaudières à vapeur, pu un ga2 par un autrd, comme dans les calorifères, on peut, dans la prati()ue, négliger l'influence de l'épaisseur du ^tal,

306. Métaux employés à la fabrication des chaudières à vapeur* Prix. Ces métaux sont la fonte, la tôle et le cuivre rouge (34i6); mais on emploie généralement la tôle, à cause de sa grande ténacité et de son prix modéré; cependant, pour les petits appareils, il convient d'employer le cuivre, qui se courbe facilement sur un très-petit rayon.

D'après les expériences de Tredgoldet oeïles de Clément Desormes , la fonte, la tôle roulllée et le cuivre noirci laissent passer à peu près la môme quantité de chaleur dans le même temps, la fonte étant au premier rang et le cuivre au dernier; dans les chaudières à vapeur, la couche de suie tend encore à rendre égaux les effets de ces métaux.

Le prix de v^nt^ dejs cbaudièroB orcUnaires est, pour 100 kilog., 90 fr. pour celles en tOle; 450 fr, pour celle? en cqivrçjitt A5 fr. pour celles en foQtef

î^ vieilles cliaudières se reveodQpt, pour iOO kilog., 15 à 30 fr., suivdQt leur état, si çlles sont ep t61e ; 250 fr. si elles sont en cuivroi et i2 fr, si elles sont en fonte.

La durée relative de ces diverses chaudières est une considération très-importante qui doit guider dans leur choix; mais cette durée, qui dépend des qualités de la matière dont la chaudière est fabriquée , de Tubage de la cbau(}ière et de la n^anière dont Je feu est conduit, est tout à fait i^détern^iné^ ; tout ce que Ton peut dire, c'est que , toutes choses égales d'ailleurs, le? chaudières en cuivre ont une plus grande durée que les autres. Ge sont surtout le capital premier et son intérêt qui

donnent Tavantage aux chaudières en tôle et en fonte sur celles en cuivre I on rejette les chaudières en fonte à cau?e as leur éclat facile par un changement brusque de température,

M. hardies aîné, associé de la maison de chaudronnerie de M"* Pecoudun, nous communique la note suivante ;

a Le prix des chaudières à vapeur varie suivant leur forme ^ leur timbre, qui détermine l'épaisseur, et leur force en chevaux.

ïi Prenant pour point de départ la forme ordinaire à deux bouilleurs, et le timbre 5, on peut compter en moyenne, pour les chaudlëres en tôle, 225 U\Qf* pv force de cheval, au prix de iOO fr, les 400 kilog,, et pour celles en cuivre, 250 kllog. par cheval, au prix de 400 fr. les 100 kiloi;,

» Les progrès de la chaudronnerie ne permettent pas d'être exclusif quant k ces données ; jl faut tenir compte des formes nouvelles qui viennent chaque jour apporter des économies comme poids, comme volume f comme vaporfcation. De^ chaudières sont tubulaires, horizontales ou verticales; d'autres sout tubulairee et 4 foyer intérieur, forme locomotive et locomobile. on ne peut rien préciser quant au prix de

ces chaudières, d'une construction assez difficile; cependant«on peut compter en moyenne sur 150 fr. les 100 kilog. pour le fer, et sur USO fr. les 100 kllog. pour les tubes.

D Le prix de revente des vieilles chaudières est de 15 fr. les 100 kilog., vu qu'il faut tenir compte de leur démolition, les maîtres de forges n'achetant que des menues ferrailles. »

507. Surface de chauffe des chaudières à vapeur. D'après M. Christian, un mètre carré de surface de chaudière en fonte, entièrement plongé dans la flamme d*un feu violent, produit 100 kilog. de vapeur à rheure. Clément a obtenu les mêmes résultats pour une chaudière en cuivre de 3 millimètres d'épaisseur placée dans les mêmes circonstances.

On n'a pas d'expériences bien concluantes sur la puissance de vapo-

396 DEDXifiHB PARTIE.

risation de la isurface en contact avec les carneaux. Les chaudières ordinaires les mieux établies, c'est-à-dire celles qui produisent de 6 à 6,50 kilog. de vapeur par kilogramme de houille» avec dégagement de fumée à 300'', ne produisent en une heure que de 15 à 20 kilog. de vapeur par mètre carré de surface de chauffe totale. Des constructeurs adoptent quelquefois 25 kilog. ; mais il vaut mieux déterminer la surface de chauffe en ne comptant que sur une production de 20 kilog. au maximum. Les chaudières d^établissements de bains ne produisent que 12 kilog. environ de vapeur, ou mieux ne laissent passer que la quantité de chaleur équivalente à cette production , par mètre carfé de surface de chauffe et par heure. Les chaudières de bateaux en produisent de 30 à 35 kilog., mais elles consomment beaucoup de combustible.

La surface de chauffe se compose de la surface totale des bouilleurs et de la partie de la surface de la chaudière comprise au-dessous du niveau supérieur des cameaux, niveau qui se trouve à 0",10 ou 0",12 au-dessus de Taxe de la chaudière ; les parties des bouilleurs et de la chaudière en contact avec les murettes qui divisent les carneaux ^nt regardées comme surface de chauffe.

Dans les locomotives, on admet que chaque mètre carré de la surface de chauffe qui voit le foyer produit trois fois plus de vapeur qu^un mètre carré de surface de tuyau, et que, en considérant comme surface de chauffe {dite surface de chauffe réduite) , la surface qui voit le foyer, augmentée du 1/3 ^^ la surface des tubes, chaque mètre carré produit de 420 à 160 kilog. de vapeur à J'heure (Voir la /t' partie).

Gonnajflsant la qua^tit^ de vapëttr à produire, on détermine facilement, d^près ce qui précè.dt, la surface de chauffe nécessaire, et par suite les4iinensions <lé la chaudière. ,

Lorsque Teffet à produire exige deux chaudières, il convient d'en établir trois , afin que toig'ours une d'elles soit en réparation pendant que les deux autres fonctionnent; par là, on évite les interruptions de travail.' ^. •» *