a?: 60, d'où j

consommation dliuile de la lampe par heure.

5" Vérification du compteur. Elle doit être faite tous les huit jours, en présence d'un agent de la compagnie.

Préparation de l'expérience. Remplir d'eau le gazomètre. Y introduire le gaz. Pour cela, on ouvre le robinet qui donne accès au gaz, et, en même temps, celui qui laisse écouler l'eau. Recueillir dans un vase l'eau qui s'échappe et l'introduire dans le réser* voir supérieur. Le gazomètre étant plein de gaz, fermer le robinet inférieur.

On doit s'assurer alors s'il n'y a pas de fuite dans l'ensemble des appareils. Pour cela, on ferme le robinet du porte-bec, on ouvre le robinet qui met en communication le gazomètre et le compteur, ainsi que le robinet k vis. On fait couler un peu d'eau du réservoir dans le gazomètre, jusqu'k ce que le manomètre marque une pression de 0",05 d'eau. Si cette pression n'a pas varié au bout de 5 minutes, il n'y a pas de fuite dans l'appareil.

Expérience, Ramener k zéro l'aiguille du compteur. Ouvrir en plein le robinet du compteur et celui du porte-bec. Faire écouler l'eau du réservoir dans le gazomètre, au moyen du robinet disposé k cet effet. On règle Técoulement de Teau au moyen

de ce robinet, de telle sorte que la pression indiquée par le manomètre ne dépasse pas 0",003.

Quand le niveau de Teau dans le gazomètre se trouve au zéro de Téchelle, faire partir Taiguille mobile du compteur. Quand le niveau de Tean arrive dans le gazomètre au degré 25, on arrête Taiguille du compteur. On lit la division marquée par cette aiguille ; si ces deux nombres sont d^accord, le compteur est exact.

Dans le cas où le nombre de litres représenté par la marche du compteur et celui qui serait indiqué par le gazomètre ne seraient pas d'accord, on répétera rexpérience trois fois chaque jour, pendant toute la semaine, et on prendra la moyenne.

Si la dépense du compteur, mesurée au gazomètre, présente des variations qui dépassent 1 p. 100, c'est-à-dire 0*,25, ou bien 2,5 divisions pour les 25 litres du compteur, celui-ci doit être mis en réparation et remplacé.

682. Vériflcation de la bonne épuration du gaz (méthode Dumas et Regnault). Fig. 153. L^appareil consiste en un bec de porcelaine B, semblable à celui qui

est adopté pour la déteimination du pouvoir éclairant (681). Il est monté sur un petit réservoir à gaz M, muni d'un manomètre k eau. Le bec traverse un plateau sur lequel on pose une cloche tubulée en verre €. La tubulure communique avec un tube de plomb, qui dé-

/— T^. verse le gaz au dehors ou dans une cheminée.

,1 N,^^ V Préparation du papier d'épreuve. Plonger des feuilles de

JL \ papier blanc, non collé, dans une dissolution d*acétate neutre de plomb dans l'eau distillée, contenant 1 de sel p. 100 d'eau. Sécher ces feuilles de papier & l'air, les couper en bandes de 1 centimètre de large sur 5 centimètres de long, et les conserver dans un flacon & l'émeri, k large goulot.

2" Essai. Suspendre une bande de papier F, ainsi préparée, dans la cloche C de l'appareil. Ouvrii* le robinet R pour y faire arriver le gaz. Le manomètre M doit indiquer une pression de 2 k 3 millimètres d'eau pendant la durée de l'expérience. Laisser la bande de papier dans le courant de gaz pendant la durée de l'an des essais relatifs au pouvoir éclairant, c'est-k-dire pendant un quart d'heure. Retirer la bande. Ecrire sur la bande le numéro da bureau et la date. La bande de papier ne doit pas brunir par l'ac^ tion du gaz. Si elle ne s'est pas colorée , l'essayeur la renferme dans un flacon à l'émeri, à large goulot, où il conserve toutes les bandes d'un même trimestre. Si la bande de papier imprégnée d'acétate de plomb brunit ou noircit par son séjour dans la cloche, on réitère Tessai. L'une des bandes^ numérotée et datée, est conservée dans le flacon à l'émeri. L'autre bande ^ également numérotée et datée, et de plus revêtue de la signature de l'essayeur, est envoyée^ sous pli cacheté, k M. le directeur des travaux publics de la YiUe de Paris.

683. Vérificateur Giroud. L'appareil photométrique de Dumas et Regnault est trop délicat pour la pratique.

On a constaté que pour un gaz extrait de la houille les variations du pouvoir éclairant correspondent, toutes choses égales d'ailleurs, à des changements dans la hauteur de la flamme, et que celle-ci est d'autant plus grande que le pouvoir éclairant absolu est plus considérable.

M. Arson, ingénieur en chef de la compagnie du gaz, a formulé les lois suivantes :

l** Quand on mêle au gaz de houille des gaz non combustibles, comme l'air, l'acide carbonique, etc. , ou diminue le pouvoir éclairant (p. 849) et, en même temps, la hauteur de la flamme. Pour 1/100 de gaz introduit^ on a environ 1/10 de réduction de hauteur.

20 Si les gaz introduits sont combustibles et éclairants, comme les hydrocarbures

(p. 838), les augmentations du pouvoir éclairant se traduisent par des augmentations dans la hauteur de la flamme.

3® Si ce sont des gaz combustibles et non éclairants, comme l'hydrogène, ils diminuent le pouvoir éclairant, sans diminuer sensiblement la hauteur de la flamme.

C'est sur ces données que M. Henri Giroud a basé son vérificateur.

On sait que le gaz, à Paris, doit donner la lumière d'un carcel avec le Bengel-type débitant d05 litres à l'heure (p. 839) ; l'expérience a montré que le carcel, pour un bec-bougie (p. 834) percé d'un trou de 0'",001, correspond à une dépense de 38 litres 1/10 à l'heure, avec une flamme de 0",105 de hauteur. La dépense vraie se constate, dans le vérificateur Giroud, au moyen d'un petit gazomètre à compensateur parfaitement calibré, d'une section d'un demi-décimètre carré, branché sur un rhéomètre (p. 838) muni d'un bec-bougie et dans lequel on emmagasine le gaz pendant une minute. Si on ramène toujours la flamme de la bougie à la hauteur de O^^jlOS, de manière à maintenir une intensité constante, tout changement dans le pouvoir absolu du gaz sera accusé par une diminution ou une augmentation de dépense, c'est-à-dire de la course du gazomètre, puisqu'on obtiendra une intensité donnée avec un volume de gaz d'autant plus faible que ce gaz sera meilleur. Avec le gaz de Paris, le volume de 38 litres 1/10 correspond à une course du gazomètre de 0°',127 par minute. Si cette course change, le volume nouveau v sera au volume réglementaire 38 litres 1/10 comme le pouvoir éclairant x est au pouvoir réglementaire 1. On pourra donc écrire la proportion :

d ou X =

38iiSl""l' ^""*"38i»Sr

Pour connaître la densité du gaz, on ferme le robinet de réglage de la flamme, qui se trouve alors réglé de manière à débiter 25 litres par heure, avec du gaz d'une densité de 0,40. Ce débit correspondra à une course du gazomètre de 0",0832 en une minute. Le volume débité diminue si le gaz est plus dense, et vice versa. Ce changement de densité sera donc accusé par un déplacement variable de l'aiguille du gazomètre. Or, les volumes qui s'écoulent sous la même pression et par le même orifice sont en raison inverse des racines carrées des densités. Connaissant le volume réellement écoulé, on calculera facilement la densité correspondante. Un tableau fixé à l'appareil donne, pour chaque millimètre de course du gazomètre, la densité du gaz en essai et son pouvoir éclairant par rapport au carcel.

L'éprouvette Chevalet, adaptée au vérificateur Giroud, sert à titrer l'acide carbonique contenu dans le gaz. On emploie encore l'analyseur

Jouanne.

684. Fabrication du gaz d'éclairage. Gornues. Les cornues servant à la distillation de la houille doivent être en fon-te grise, ni trop grise ni trop blanche, afin qu'elles ne soient ni trop perméables au gaz ni trop cassantes. En les coulant debout, on obtient plus de régularité et d'homogénéité. On leur donne une section ovale ou demi-circulaire. Elles ont de 0",OB à O^^jOC d'épaisseur, et on leur donne les plus grandes dimen-

bEtXlftME PAmiE.

)ssiblcs : leur longueur varie de 2°,20 à 2- ,90; iotérîeuremenl, •geur est de 0-,4B & 0-,6i et leur hauteur de 0-,30 à 0-,i3. ■fois on ne place qu'une coroue dans un four, d'autres fois 3, le jvent 8, et on a construit des fours à 7 et mËme 9 cornues. Les i la compagnie parisienne sont à 7 cornues. Si les cornues en fractaire ne sont pas généralement employées, c'est qu'il faut re excellente et une parfaite eKécutiou. On trouve de l'économie nployer, à cause de leur moindre refroidissement pendant la et surtout à cause de leur durée, qui dépasse quelquefois deui ieuque les cornues en fonte ne servent que neuf mois en moyenne, e moins quand on coule des huiles grasses sur du coke ou de la cependant les cornues en terre sont plus sujettes à des fêlures s ruptures instantanées que celles en fonte. Pour les petites on donne souvent la préférence aux cornues en foute, à cause >nvénients graves résultant de la casse des cornues en terre, eur des cornues en terre varie de 6 à 7 centimètres. Pendant niers jours, les cornues en terre, qui sont poreuses, laissent LUC certaine quantité de gaz; mais bientôt le carbone ferme les 3 la terre.

'a faar è 1 cornue produit eu mojenue en %4 heures. . 130 ï 170

— 3 eomues produit «u mojeDne en S4 heures. . 435

— S eomues produit en moyenne en 2t heures. : 723

— 6 cornues produit eu moyenne eu SI heures. . 950

— 7 cornues produit en moyenne en 2i heures. . 1100

[ooillea (521, 527). Pendant la distillation, le volume de la houille te quelquefois des 2/5 de son volume primitif; aussi a-t-on charger un volume de houille qui n'est guère que la moitié de ilé de la cornue (1]. Le gai commence à se produire à 101)°, pousse l'opération jusqu'au rouge cerise (1000°) sans dépasser bianc (1300°), La distillation d'une charge dure 4''15' pour te de Hons et de Commentry ; celui des mines de Buisson (Belgique) être distillé qu'en 6 heures; mais, en poussant activement la on peut distiller avec du bon charbon en 3 heures seulement, ■iers déchargent ou rechargent une cornue en 2 ou 3 minutes, in four à 5 cornues, on peut distiller 2 500 à 2 600 kilogrammes le en Sï heures, et le feu étant bien conduit, on brûle de ii à litres de coke, c'est-à-dire de 30 à 35 p. 100 du coke produit. I rapporte que des fours à 6 cornues, qu'il a établis à l'usine distillaient 7 hectolitres de houille grasse du poids de 30 kHog. ge de 6 heures, et dépensaient pendant le même temps 2,50 becie coke (de i5 kilog. l'hectolitre).

e durée de dlstUUUon d« i heures, pcnl luier

Dépenses de coke pour la distillation d'un hectolitre (100 litres) de houille de 80 kilog,^ obtenue dans une usine de Paris,

hect. kilog.

Four k 1 cornue 0,75 31,50

Four à 2 cornues, adossé 0,55 23,10

Four k 5 cornues, non adossé 0,54 22,75

Four k 5 cornues, adossé 0,45 18,90

La distillation de 100 kilog. de houille exige de 25 à 30 kilog. de coke. Afin que les grilles ne soient pas détruites par suite de la température très élevée, on maintient une nappe d'eau dans le cendrier.

Les houilles qui conviennent le mieux pour les usines à gaz sont celles qu'on désigne en Angleterre sous les noms de canel-coal et de boghead; la composition de la première est de 74,47 decharbon, 5,42d'hydrogène, 19,61 d'oxygène et 0,50 de cendres; elle donne 350 à 400 litres de gaz par kilog. En Angleterre, 1 hectolitre du poids de 80 kilog. produit en moyenne 24 mètres cubes de gaz; en France, les charbons de Mons, très propres à la distillation, en produisent 23 mètres cubes ; le charbon de Commentry donne plus de gaz que celui de Mons, mais d'un pouvoir éclairant plus faible.

D'après M. Penot, 1 kilog. de houille, suivant qu'il était sec ou contenait 10 p. 100 d'eau, a donné respectivement 240 litres de gaz de bonne qualité et 92 de mauvaise. La houille sèche est donc préférable.

Aujourd'hui, on admet que 100 kilog. de bonne houille donnent en moyenne 30 mètres cubes de gaz, 72 kilog. de coke (JS7), 3^,500 à 6 kilog. de goudron et 6 à 9 kilog. d'eaux ammoniacales.

686. Condenseur. Le gaz^ en sortant de la cornue, passe par un tube ascendant appelé buse montante, de 0™,12 à 0",15 de diamètre, pour se rendre dans un cylindre horizontal de 0",40 de diamètre, placé en avant et au-dessus du fourneau. Ce cylindre, appelé barillet^ contient, jusqu'à un niveau déterminé, de l'eau dans laquelle la buse montante, en se recourbant, plonge de quelques centimètres. Le barillet est garni d'un dégorgeoir qui y maintient un niveau constant^ en donnant écoulement au goudron et à l'eau ammoniacale.

En sortant du barillet, le gaz passe dans un tuyau en fonte exposé à l'air ou plongé dans Teau, et dans lequel se condense la vapeur qu'il contient. En hiver, l'air suffit pour abaisser la température du réfrigérant; en été, la quantité de gaz fabriqué étant beaucoup moindre, la surface réfrigérante devient plus grande par rapport au volume de gaz à refroidir, et cela peut en partie compenser l'influence d'une température atmosphérique plus élevée. Il est cependant utile de laisser couler un filet d'eau sur les colonnes réfrigérantes. Les constructeurs fixent la surface extérieure à refroidir par heure des condenseurs à raison de 1 mètre carré par mètre cube de gaz à refroidir par heure.

M. Kirkham fait passer le gaz dans l'intervalle annulaire compris entre deux tuyaux. Le condenseur est ainsi refroidi extérieurement, comme les condenseurs ordinaires, par le rayonnement, et il s'établit dans le tuyau central un courant d'air qui augmente l'action réfrigérante. La

DEDIIËME I

ijce des deux tuyaux étant deO" :s a suffi pour 100 mètres cubes t d'Hurcourl, en adoptant i mêtrt le tuyau réfrigérant, donne, pou r L de ce tuyau, les formules :

D = 0,06vT^ el

ibre de lonneB de houille k distiller en i

rsque le gaz se divise pour passf is précédentes donnent encore D ( renant pour T le nombre de tonni chaque tuyau.

5 condenseurs à colonne se refroid 'on rencontre le plus souvent. Ils eaux disposés en jeu d'orgue et ; successivement d'une colonne lement aux produits de condensi ions. Quelquefois les tuyaux sont

lesquelles se rendent ces prodi insqui maintiennent le liquide au plongeants obligent le gaz à suiv D est remplacée par un barillet-si ie, et une tubulure permet au j nL Des regards, convenablement areil.

f. Laveur. Coloime à coke. En qu

des laveurs, généralement en foi \, et où il laisse les sels ammooiaci re. A ia suite des laveurs se trou'

séparés en deux compartiments partie supérieure de l'un des coi rs les interstices, une nouvellt ûniacaus. L'épuration physique é chimique.

i. Spnratenr. Le gaz passe alors d . en fonte, portant à sa partie su ieur une rigole contenant de l'eai srcle de la caisse, de manière klo cloison verticale, également en ft petite distance du couvercle, divi:

I distances verticales égales, ou pi:

sse trois claies en fer ou en osier, ies de trous. Ces claies sont sou s de la caisse et de la cloison de d ousse ou de foin, elles supporte te pulvérulente de 0°, 06 environ

de traverser. On fait arriver le gaz par le fond d'un des compartiments de la caisse et il se dégage par le fond de Tautre, après avoir traversé six couches de chaux. L'acide carbonique s'unit à la chaux en formant du carbonate de chaux, l'acide siilfhydrique donne du sulfure de calcium, et une partie de Tammoniaque est retenue mécaniquement dans les pores de la chaux.

En certains endroits on a adopté un système méthodique qui consiste en quatre caisses. Le gaz traverse toujours trois caisses pendant qu'on charge la quatrième, et l'on a soin de faire d'abord passer le gaz dans la première chargée, puis la deuxième et la troisième. Par ce moyen, on obtient facilement un gaz d'une pureté convenable pour la consommation.

La largeur des épurateurs ne dépasse pas ordinairement 1",60 à 1",80, afin que les hommes placés sur les bords puissent avec facilité atteindre le milieu des claies, y étaler la mousse ou le foin et y verser la chaux. La longueur n'a pas de limites; elle peut aller à 4 mètres.

Les claies sont en bois, ou en fer rond, ou encore en tôle de 3 à 4 millimètres d'épaisseur, percée de trous assez rapprochés de 0~,010 à 0",0io de diamètre. On se sert aussi de la fonte, qui résiste mieux.

Le gaz non épuré peut contenir jusqu'à 4 p. 100 d'acide carbonique, 15 p. 100 d'ammoniaque et 1 1/2 p. 100 d'hydrogène sulfuré. La présence de l'acide carbonique augmente la longueur de la flamme ; on le décèle par la propriété qu'il possède de blanchir l'eau de chaux.

La présence de l'air est préjudiciable au pouvoir éclairant. Ainsi, pour une addition d'air p. 100 de :

les diminutions de pouvoir éclairant p. 100 sont respectivement :

Il faut pour l'épuration de 100 mètres cubes de gaz, de 7^»,00 à i7^»,50 de chaux. Un hectolitre de chaux vive pèse 75 à 90 kilog. Cette chaux, éteinte avec de l'eau, double de volume, et couvre dans les épurateurs une surface de claies de 6""^. Avec de la houille donnant un gaz contenant de 3 à 3,5 p. 100 de gaz délétères, on calcule la surface des claies à raison de 1 mètre carré par 100"« de gaz à épurer en 24 heures, ces épurateurs n'étant faits qu'une fois par jour. Si la proportion de gaz délétères n'est que de 2 à 2,5 pour 100, la surface des claies descend à 0"',60 par iOO~« de gaz à épurer en 24 heures. Les épurateurs ont ordinairement 3 à

4 claies.

Le gaz doit, autant que possible, traverser les claies de bas en haut, •et il est préférable de faire arriver le gaz par le fond plutôt que par les -côtés. Quand l'épurateur n'est pas divisé en deux par une cloison verticale, après avoir traversé les claies, le gaz se dégage par une ou mieux par plusieurs issues ménagées dans les angles et les milieux de côtés de la caisse, près du sommet. L'épurateur, divisé par une cloison verticale qui se termine à 0~,10 ou 0~,15 du bord supérieur, est surtout employé pour les petites usines. La caisse, qui est rectangulaire, a généralement

1 mèlre sur 2. Le gaz arrive par le fond d'un des compartiments et sort par le fond de Tautre. Cette disposition est commode pour les petites usines qui épurent le gaz avec deux matières. Le gaz traverse un mélange de sulfate de fer et de chaux dans le premier compartiment, et de rhydrate de chaux dans le second. L*épuration complète se fait ainsi dans un seul épurateur.

689. Nous avons dit (687) que le gaz, en quittant le condenseur, passe dans les laveurs, où il laisse les sels ammoniacaux et ranimoniaque qu'il renferme encore. Comme Teau ne peut enlever la totalité de ces sels, M. Mallet a substitué à Feau pure remploi du chlorure de manganèse, qui est un résidu encombrant provenant de la fabrication du chlore et des chlorures décolorants. On a soin de diviser le gaz par bulles; il suffit que la pression soit de 2 à 3 centimètres pour opérer rabsorption; des agitateurs empêchent les dépôts de se former. La dissolution s'extrait du premier laveur, dans lequel on fait passer la liquide du deuxième; celui-ci reçoit le liquide du troisième que Ton charge d'une dissolution pure : par là, l'épuration est méthodique. Ce procédé rend très propre le gaz au traitement par la chaux.

Pour Tépuration du gaz fourni par une tonne de houille, on emploie 80 kilog. de solution de chlorure de manganèse à 28% que l'on étend a iO% et dont on sature Texcès d'acide avec un peu d'eau ammoniacale. Les liquides d'épuration qui aboutissent dans le grand récipient sont soutirés au clair, et une pompe porte cette solution de chlorhydrate d'ammoniaque dans des chaudières évaporatoires, où elle cristallise par refroidissement. Le chlorhydrate d'ammoniaque obtenu, mis à égoutter, est séché et livré au commerce. On obtient ainsi au moins 6 kilog. de chlorhydrate d'ammoniaque par tonne de houille distillée. A défaut de chlorure de manganèse, on peut employer le sulfate de fer de basse qualité, qui ne coûte que 8 francs les 100 kilog. à Paris, et même 5 à 6 francs s'il n'est pas cristallisé.

Quand le procédé Mallet n'est pas usité, le gaz sortant des épurateurs à chaux passe dans une caisse entourée d'une autre concentrique ayant même fond. Le gaz arrive dans la première caisse et passe dans la seconde en traversant des fentes horizontales faîtes dans les parois de la première. Comme on maintient de l'eau à un niveau supérieur à ces fentes, le gaz, pour passer dans la caisse extérieure, est obligé de traverser cette eau, où il laisse en grande partie son ammoniaque. Des petites hottes, placées à la sortie des fentes, divisent le gaz.

M. Mallet épure le gaz en une seule opération, en plaçant sur les claies de l'épurateur un mélange humide de sulfate et d'oxyde de plomb, mélange qui se revivifie presque indéfiniment, après sa transformation sur les claies en sulfate d'ammoniaque et en sulfure de plomb. Enfin, à cause de la difficulté de se procurer du sulfate de plomb, MM. Laming et Mallet ont remplacé le mélange précédent par un mélange intime de sulfate de chaux et d'un oxyde métallique quelconque à Tétai d'hydrate, spécialement ceux de fer, de manganèse, de zinc.

La matière de Lamivg se prépare en mélangeant un même poids de

sciure de bois et de chaux tamisée, que Ton éteint; ou ajoute ensuite une solution de sulfate de fer, et on laisse Tair faire son action, jusqu'à ce qu'on obtienne une matière brun rouge. On compte 0"*,35 de claie pour 100 mètres cubes de gaz fabriqués en 24 heures; la matière de Laraîng se place sur les claies par lits de 0",30 d'épaisseur.

M. Gavaillon fait passer le gaz à travers des plâtras de démolition réduits en poudre grenue et disposés sur les claies d'un épurateur. Le gaz, ainsi débarrassé du carbonate d'ammoniaque, passe dans les épurateurs méthodiques chargés de chaux hydratée, où il se débarrasse de Tacide sulfhydrique ou plutôt du sulfhydrate d'ammoniaque. La poudre de plâtras, avant son emploi, est humectée au point où elle prend de la consistance lorsqu'on la presse fortement dans la main, et l'on y mélange 1/10 de son volume de menu coke pour la rendre plus perméable au gaz. Pour Tépuration du gaz provenant d'une tonne de houille, on emploie 70 kilog. de plâtras et 30 kilog. de chaux.

690. Gazomètre. Quand le gaz est épuré, il se rend au gazomètre, dont la capacité dépend de la quantité de gaz qui doit se consommer dans un temps donné. Si pour l'éclairage d'une ville il faut 4000"* de gaz en 10 heures, et que les cornues soient chargées 6 fois en 24 heures, chaque charge devra produire 667"* de gaz, et le gazomètre devra contenir le produit de quatre charges, soit 2661*"^ h étant la hauteur du gazomètre et d son diamètre, comme pour la solidité il convient de faire d = 2/i, on aura, dans le cas qui nous occupe :

9",50, et par suite : d = 19 mètres.

Ordinairement on augmente de 0"*,30 à 0",60 la hauteur h. Les gazomètres des villes de province ont ordinairement de 15 à 20 mètres de diamètre; les plus grands de la capitale ont de 30 à 40 mètres.

Pour les petits gazomètres, V épaisseur de la tôle est rarement inférieure à 0"',002 pour le pourtour de la cloche, et à 0"',0025 pour la calotte. Pour les gazomètres de 30 à 40 mètres de diamètre, on porte cette épaisseur a 0",004 ou 0",00B pour le pourtour, et à 0",005 obi O'»,006 pour la calotte.

Pour un gazomètre de plus de 30 mètres cubes, les tôles du pourtour pèsent environ 9*^,9 par mètre carré, et celles de la calotte 11 kilog. par mètre carré. Pour un gazomètre de 30 à 150 mètres cubes, on adopte le même poids pour la calotte et 12*^,1 par mètre carré pour le pourtour. Enfin, les tôles de la calotte doivent peser de 12 kilog. à 12\2 par mètre carré pour les gazomètres de 150 à 900 mètres cubes, et les tôles de pourtour, 13^,2 par mètre carré, pour les mêmes gazomètres. La pression dans un gazomètre doit varier entre 56 et 75 millimètres d'eau.

Le jeu existant sur le diamètre entre la cloche et la citerne d'un gazomètre est de 300 millimètres pour petits diamètres et de 600 millimètres pour grands diamètres de gazomètres.

Les dimensions à donner aux guides du gazomètre doivent résister

au vent. La pression du vent contre un cylindre creux est les -r^r^ de

celle qui agirait sur une surface verticale plane égale à la projection du cylindre. Cette pression peut aller jusqu'à 200 kilog. par mètre carré dans les forts ouragans.

Une usine doit avoir au moins deux gazomètres, afin de pouvoir suffire à Téclairage en cas d^accident ou de réparation.

691. Condnites (351). La canalisation du gaz donne lieu aux mêmes problèmes que celle de Feau (186 et suivants)', seulement, comme on a moins de données précises, il est difficile de poser des règles invariables. Aussi préfère-t-on forcer les diamètres; la dépense de premier établissement est plus grande, mais Féclairage est meilleur, parce que les pertes de pression sont plus petites, et, de plus, on prévoit un accroissement de consommation.

D'après diverses expériences, entre autres celles exécutées par Girard, à l'hôpital Saint-Louis, sur une conduite en fonte de 0"^,08l de diamètre et de 623 mètres de longueur, on a, pour le gaz en général :

P— p=pl.,

P et p pressions k Torigine et à rextrémité de la conduite , évaluées en mètres de

hauteur de gaz; L longueur de la conduite en mètres ; D diamètre intérieur de la conduite en mètres ; 9 coefficient égal k 0,0t24.

La densité du gaz d'éclairage (677) étant environ 0,55 par rapport à l'air, on peut admettre qu'elle est 0,0007 par rapport à l'eau (464), la température différant peu de 0* et la pression de 0*,76. Les pressions

étant représentées en mètres de hauteur d'eau, et faisant i? = — dans le

second membre de la formule précédente, puis v = -^, on a :

0,0007 X 0,024 X 8 LQ« ........l-d*

d'où: Q^U^SJ^EM..

Q volume de gaz écoulé par seconde.

M. Mayniel, ingénieur de la Compagnie générale d'éclairage , s'est arrêté à la formule :

iS^=^, d'où H - 7^ = 0,000001 35 ^\

illi§^isi?Ss=3=s|gis|g||s

|gSâSS2g|g£2||g£|S

slspl^IiS^iiasilsisSiiSII s

^n23ÏÏ2C2''««S''^"^'^"*'™"^^

9 5 S= e^ooSoS oSesS oo 5Soo oo oSS g S

bBUXiÊUE PARTIE,

1 recoanu depuis que le roeftideat 860 était trop faible pour les 1res supérieurs à O'-.SO, et qu'il convenait de le multiplier par :

1,02 l.Oi 1,07 1,18 1,15,

2S diamètres respectifs :

;alcule souvent le diamètre d (eu centimètres) des conduites de rla formule :

(I = 0,35i VQv'Ï.

isommatiou de gaz par heure, en mèlres cubes ; gueur de la cooduile,

doit prendre approximativement pour valeurs de la vitesse o du ns les tuyaux :

Pour Q > 100 mètres cubes » = 2 mètres par seconde, Pour Q <I00 id. » = 0,3(1 +0,1Q).

)lus petite pression intérieure de la conduite pour que les becs alimentés dans de bonnes conditions est de O^jCao d'eau. Dans omètre, la pression maximum étant de 0*',150, le plus grand le la pression à l'usine sur celle d'un point quelconque de la conest donc de Û~,130, et il est convenable de limiter cet excès i ou 0",120.

it impossible que la pression se conserve uniforme sur toute ta inr de la conduite : 1° à cause du frottement du gaz dans la cod- 8* à cause de la variation du débit sur toute la longueur de la Lie, due à la répartition et à l'allumage des becs, ainsi qu'âai 3* enfin, à cause de la différence de niveau des différents point) ouduile, d'où naît une variation de pression due à ce que la den- I gaz est moindre que celle de l'air.

iression de 1 mètre de hauteur d'air étant équivalente à celle de 3 d'eau (434), la densité du gaz d'éclairage étant à peu près 0,55 jne hauteur de 1 mètre de gaz correspond à une pression d'ean 0013 X 0,55 = 0",000715. Il en résulte que si la conduite va en dant à partir de l'usine, la pression dans le gazomètre est, en outre e nécessaire à l'écoulement, de O^jOOlS — O^.OOOÎIS — 0",0005SS être d'abaissement de la conduite; cette dernière quantité se ehe quand laconduite est ascendante. C'est cette considération qui ire placer, autant que possible, l'usine au point bas de la dîsiri- ; on diminue ainsi la pression et par conséquent les fuitc!^. A nne usine de la barrière d'Italie, la pression dépassait 0",09 d'eau iB gazomètres; aussi les fuites étaient-elles considérables, [.e séria plupart des anciennes usines de Paris ne peut être assuré raent où la totalité des becs sont allumés, que par une pression 03 à CilO d'eau dans les gazomètres, pression qui se réduit à lu C.OS à l'origine des conduites principales.

ÉGUIRÂGE. 855

Quand une conduite n^alimente aucun branchement sur son parcours, on lui donne un diamètre uniforme calculé d'après les considérations précédentes ; mais si elle alimente des branchements importants, il y a ôconomie à diminuer le diamètre où le débit est moindre.

La consommation d'un bec ordinaire variant de 120 à 200 litres par Ixeure, il en résulte qu'une dépense de i litre par seconde ou 3 600 litres par heure est suffisante pour alimenter en moyenne 25 becs. Ainsi la dépense en litres par seconde multipliée par 25 donne le nombre de becs, et le nombre de becs multiplié par 0,04 donne la dépense en litres par seconde. Pour alimenter 2600 becs consommant 0"%10283 de gaz par heure, la pression étant de 0~,044 d'eau, le diamètre du tuyau doit être de 0",i62. Dans une expérience, un tuyau de 0~,408 de diamètre a suffi, sous la pression de 0",027 d'eau, pour l'écoulement de 288 mètres cubes de gaz à l'heure.

Une distribution de 4000 à 5000 becs peut se faire par une conduite principale continue jusqu'à l'extrémité de O^'jgî à 0™,27 de diamètre, suivant la longueur du parcours. De cette conduite principale partent des conduites transversales de 0°*,15 environ, et pour les petites rues les tuyaux ont 0",054; c'est le diamètre qu'il convient d'employer pour amener le gaz à 30 becs d'un même établissement; pour 6 à 8 becs, un tuyau de O^jdS à 0"*,20 suffit. Pour un môme diamètre le nombre des becs alimentés est très variable, puisqu'il dépend de la longueur de la conduite, de sa pente et des diverses autres causes qui tendent à modifier la charge. Pour les petits branchements en plomb, avec les diamètres :

0",027 0'",035 0",040 0",OoO 0",055,

les nombres de becs alimentés à 120 litres de consommation à l'heure sont environ :

iO 20 2o 40 50.

Comme on ne connaît pas le nombre de becs qu'un branchement devra alimenter par la suite, la Compagnie du gaz prévoit toujours une augmentation, et elle a abandonné les diamètres inférieurs à 0",027, de même que les diamètres inférieurs à 0",08 pour les conduites. Il convient de placer les tuyaux de conduite à d mètre et même à 1"',20 de profondeur en terre, afin qu'ils ne soient atteints ni par la gelée qui les brise, ni par les vibrations des voitures.

692. Ëcoulement des gaz en longues conduites. (Expériences de M. Arson, ingénieur en chef de la Compagnie du gaz, et de MM. Monard et Honoré.) Les premières expériences furent exécutées en 1862 et 1863 à l'usine de Saint-Mandé, sur des tuyaux en fonte de 0",325 et 0"*,500 de diamètre, disposés horizontalement à la surface du sol, en deux parties parallèles de chacune 50 mètres de longueur. Un gazomètre de 15000"' fournissait le gaz nécessaire, en même temps qu'il servait à jauger les quantités de gaz écoulées. Une locomobile, actionnant une pompe rotative Beal, remplissait le gazomètre quand on avait épuisé son contenu. Ces expériences, relatives aux conduites de gros diamètres.

furent faites avec de Tair, dont la densité fut déterminée avec soin, par l'observation des températures et des pressions au moyen d'instruments précis, placés aux deux extrémités des 100 mètres de conduite soumis à l'expérience.

En 1863 et 1864, à l'usine de la Villette, on fit des expériences sur des conduites en fonte de H3 mètres de longueur pour les diamètres de 0*,050 et 0",081, et de 268 mètres pour les diamètres de 0~,103, 0",152 et 0",254. On fit usage successivement du gaz d'éclairage et d'air pour les diamètres de O^ïOSO et 0",081, et d'air seulement pour les autres. L'alimentation fut demandée à un gazomètre de 10000 mètres cubes de capacité; le volume écoulé était indiqué par un compteur de fabrication par lequel passait le gaz en sortant de la conduite expérimentée. Pour rendre les appréciations plus exactes et mettre les volumes en rapport avec la sensibilité du compteur et de ses cadrans indicateurs, on employa plusieurs compteurs de dimensions différentes et de puissances proportionnées à l'importance de l'écoulement expérimenté. Un baromètre de précision, des thermomètres sensibles et la montre à secondes furent employés.

Les conduites, jointoyées au plomb, étaient soigneusement observées pendant les expériences ; leur étanchéité était constatée à l'aide de Teau de savon promenée sur les joints pendant qu'elles étaient en fonction.

Les pressions furent observées au moyen des appareils de M. Brunt. Ils consistent en une cloche à flotteur sortant de Teau de sa cuve d'une hauteur de O^jOS pour 0",0i d'eau d'excès de pression du dedans an dehors. Les indications de cette cloche, déjà triples des mouvements de l'eau, sont multipliées par un jeu d'engrenage donnant avec certitude les dixièmes de millimètre de hauteur d'eau, et môme les centièmes de millimètre en prenant quelques précautions. Un de ces manomètres fut placé à chaque extrémité de la conduite mise en expérience. Lorsqu'un fluide se meut dans un tuyau, si Ton introduit dans ce tuyau, normalement à son axe et à la hauteur de cet axe> un tube manométrique droit, les pressions indiquées varient depuis la paroi jusqu'à l'axe du tuyau; mais si l'on garnit l'extrémité du tube d'un disque mince de 0"*,0o de diamètre, les pressions indiquées deviennent égales; c'est ce qu'on a constaté avec précision en faisant communiquer les tubes manooiétriques avec l'appareil de M. Brunt, et en opérant sur un tuyau de O^joO de diamètre dans lequel les vitesses de l'air au centre et à la circonférence étaient approximativement de 15 mètres à 9 mètres. Lorsque les filets fluides rencontrent le tube barométrique, ils se dévient en décrivant des courbes obliques par rapport à l'extrémité du tube, et il en résulte que la pression latérale est modifiée; mais quand le tube est garni d'un disque mince, les filets qui passent devant la face de ce disque, c'est-à-dire devant l'ouverture du tube barométrique, conservent leur direction parallèle à l'axe du tuyau, et il en résulte que la pression latérale n'est pas modifiée.

L'expérience confirme le principe que des filets fluides qui s'écoulent avec des mouvements rectilignes parallèles et uniformes sont tous à la

môme pression dans une même section perpendiculaire à l'axe de la conduite, quelles que soient d'ailleurs les vitesses qu'ils possèdent à leur passage dans cette section. Ainsi un manomètre dont l'extrémité du tube coïncide avec la paroi intérieure du tuyau, de manière à ne dévier aucun filet fluide, indique bien la pression en tous les points de la section du tuyau. Cela suppose qu'on néglige le poids du fluide contenu dans le tuyau ; ce qu'on peut faire en général pour les gaz. Danstous les cas, la pression au niveau de l'axe est la pression moyenne.

Une fois le régime établi, les expériences ont presque toujours duré 15 minutes (tableau p. 863), et des observations furent faites toutes les- 5 minutes. On a (483) :

\q volume à l'origine de la conduite ;

V id, indiqué par le compteur ;

P pression atmosphérique ;

p id. dans le compteur;

Pq id. à Torigine de la conduite ;

Tq et T| température b l'origine et à la fin de la conduite;

T température dans le compteur; on avait sensiblement T = T^;

a =0,00367 coefficient de dilatation du gaz (482).

Vq étant la vitesse moyenne à l'origine de la conduite, et S la section, on a :

La hauteur de mercure indiquée par le baromètre, ramenée à 0*, est donnée par la formule :

H' hauteur barométrique ramenée k 0" ;

Il hauteur indiquée par le baromètre ;

a' = 0,0001815 coefficient de dilatation du mercure (481);

t température dt baromètre.

La pression atmosphérique P exprimée en eau est, 13,596 étant la densité du mercure (464) :

P = ïrx 13,596. (4)

Les coefficients de correction des tableaux d'expériences (page 863) sont donc donnés par la formule :

C = 13,596 j-ji^^. (5)

Le poids Q d'un mètre cube du fluide qui s'écoule est donné par la formule :

du mitie cube d'air fa (f et sous li presaioa alinaspbjrique de 0F,^& de lire ou tO-,333 d'eau (4M) ; sion moyenne dans la conduite , eu hauteor d'esu ; lu fluide qui s'écoule, ecUe de l'air étant I.

iëre colonne des tableaux relatifs aux expériences (page 863) perte de charge, le fluide qui s'écoule étant supposé rameoé toutes choses égales d'ailleurs, ia perle de charge est propoN i la densité du fluide. Cette nouvelle perte de charge a serri :r, au moyen d'un tracé graphique, les résultats obtenus par 100 directe avec ceux donnés par la formule finale, qui sui>it à 0° et sous la pressioD 0~,76, es formules. Les résultats obtenus à Saint-Handé avec des

de gros diamètres sont représentés assez exactement par la e d'Aubuisson (351) :

konlé par seconde en maires cubes ;

d'eau représentant la perte de charge en mitres;

: de la conduite en mîtj-es;

' de la (Conduite en mitres;

lu gat qui s'écoule, celle de l'air étant 1;

il k déterminer par expérience.

ériences de la Villette, sur des conduites de petits diamèlres, -ent qu'il n'était pas possible d'en relier les résultats par la récédente, établie eu tenant compte de l'expression du frotfonclionseulemenldu carré de la vitesse moyenne (6o*); mais rmule plus complète de Prony, qui contient l'expression lent en fonction du premier et du second degré de la vitesse {av + bv*], représente dans tous les cas les données de l'ob- 184). Les valeurs de a et de 6 restèrent encore variables avec très, et durent être déterminées pour chacun d'eux; mais it trouvées constantes pour un même diamètre avec toutes les ui furent portées jusqu'à 12 mètres par seconde. Bélanger dans sa théorie du mouvement permanent des gaz ig. 154. dans les tuyaux cylindriques. Supposons,

pour simplifier la question, que le mouve* ment a lieu par tranches parallèles. Considérons une portion de fluide comprise entre deux sections AB, CD dont l'intervalle infiaenl petit dl est parcouru dans le temps dl. Appelons :

= -— la section du lujau dont le diamètre est D

la dilTérence de nîTeau des sections AB, CD ; s pressions totales sur les faces AB, CD ; Il mfclre cube de gaz sous la pression P;

m la masse du gaz compris entre ÂB et CD ;

<iTrDd/(at; -f bv'^) la résistance opposée par les parois du tuyau au mouyement longitudinal du gaz.On la suppose proportionnelle à la surface de contact irDdZ, et l'expérience prouve qu'elle est proportionnelle à la densité du gaz.

Appliquant le principe de l'égalité entre Taccroissement de quantité de mouvement et la somme des impulsions des forces, on a [Int, 1494) :

m&o = mg j^ d^ + SPd< — S(P + dP)d^ — Q7îDd/{aî? — 6î;«)d^.

Supprimant le terme en àz, puisque la conduite est horizontale, et divisant par d^ et simplifiant, cette formule devient :

^ = — SdP — Q7cD(au + 6i;«)d/,

ou, en remplaçant m par ^ ou = — , Q par ^ "s" ^^^ Î5'

t?di? RdP i , , . .x,,

— = - -jP - - (at? + 6v«)d/.

Les variables t? et P ont entre elles une relation simple. Le poids QSu

PSt?

ou -jT- de gaz dépensé par seconde est constant, et puisque R et S sont

invariables dans retendue de la conduite, il s'ensuit que Pw est constant, et qu'on peut poser :

Pc = R', d'où v= J^ et di?=-.^.

Substituant ces valeurs de v et d» dans l'équation précédente, elle donne, après avoir multiplié par — P' :