TEMPÉRATURES
correspondantes en degrés centigrades.
1 parties.
parties.
parties.
atinosph.
degrés.
Ainsi, d’après cette table, une rondelle composée de 8 parties de bismuth, de 12P6Ï de plomb, et de 8 parties d’étain , fondrait à la pression de trois atmosphères m à la température de 135 degrés centigrades.
Flotteur. Le niveau de l’eau dans les chaudières fixes st généralement réglé par un flotteur. Cet appareil se
compose d’une pierre plate de forme ovale ou circulaire qui plonge moitié de son épaisseur dans l’eau; elle est
suspendue à un fil de laiton ou d’acier de 3 ou i milli-
w } i ‘ Tj *' : t
mètres de diamètre, qui se meut dans une boîte à etoupes
pour éviter toute fuite de vapeur. Ce fil se fixe à l’extérieur de la chaudière, à l'extrémité d’un balancier à secteur qui, oscillant à son centre, porte à l’ autre extrémité un contre poids (fig. 110).
A l’état de niveau ordinaire de l’eau dans la chaudière, il y a équilibre entre le poids de la pierre et la résistance du contre poids, et le balancier reste horizontal. Mais lorsque le niveau de l’eau: dans la chaudière s’élève, la pierre plongeant davantage pèse moins, et le levier bascule du côté du contre-poids qui l’emporte, ce qui indique au chauffeur de fermer le robinet d’alimen-
tation. Si le niveau vient à baisser, au contraire, la pierre plongeant moins , pèse davantage, et le levier bascule alors de haut en bas, ce qui indique au chauffeur d’activer l’alimentation.
J.’appareil du flotteur repose sar ce principe physique que tout corps plongé dans l’eau y perd une partie de son poids égale au poids du volume d’eau déplacé.
Connaissant le poids P de la pierre, p le poids du volume d’eau qu’elle déplace, et la longueur <Jes bras a, b du balancier, on détermine le poids capable d’équilibrer le flotteur par la règle suivante : Retranchez du poids réel de la pi erre, le poids du volume d’eau qu elle déplace, multipliez la différence par le bras de levier de la pierre , et divisez par le bras de levier du contre-poids, le quotient
exprimera le poids de ce dernier.
i nu -oiq -.iÿh TftdàMnRIfffË
Supposons P =» 10 k., p = 3 k., a = 6 centimètres, e t b = 7 centimètres, quel est le contrepoids qui équilibrera le flotteur? . ... ...
= 6 kilog.
Dans les locomotives, le niveau de l’eau dans la chaudière est donné directement par un tube en verre de 10 à 12 millimètres de diamètre et de forte épaisseur, adapté verticalement à deux tubulures recourbées et fixées sur la chaudière (fig. lit).
L’ explosion des chaudières provient le plus souvent du peu de soin et d’attention du chauffeur ; car, si le niveau de l’eau vient à baisser assez sensiblement dans la chaudière, la flamme enveloppe la paroi nue qui rougit bientôt; si dans ce moment on alimente vivement, l’eau se f réduit subitement en vapeur, et celle-ci acquiert une tension très-puissante qui ne peut s’échapper assez vite; et dont l’élasticité cause la rupture de la chaudière. On ne saurait donc trop veiller à l’indication du flotteur et à sa bonne fonction *
Manomètre. Le manomètre sert, dans les machines à vapeur à -moyenne et à haute pression , à mesurer la tension de la vapeur dans l’intérieur de la chaudière. Pour construire le manomètre , on prend un tube de verre parfaitement cylindrique et bien sec , d’un diamètre de 8 à amillimètres, et de 35 centimètres de long, fermé à la partie supérieure. On fait plonger ce tube, par sa partie inférieure échancrée , dans un réservoir contenant du mercure, lequel, pendant la marche de la
machine , est mis en communication à l’aide d’un tube à robinet avec la chaudière. Un plateau garni de mastic et d’étoupes ajuste hermétiquement le tube sur le réservoir pour éviter toute espèce de fuite.
La graduation des manomètres est fondée sur la compression d’un certain volume d’air renfermé dans le tube de verre et suit alors la loi de détente de Mar iotte. Quand l’eau entre en ébullition dans la chaudière , la vapeur qui acquiert la tension d’une atmosphère fait équilibre à la pression de l’air qui pèse sur elle, et si dans ce moment on ouvre le robinet du manomètre , il y aura la pression de la vapeur qui, en pressant sur le mercure du réservoir, tendra à le faire monter dans le tube de verre; mais il y a, en sens contraire de la vapeur , la pression de l’air sec qui est renfermé h l’intérieur de ce tube : alors le mercure ne peut s’élever dans le tube, son niveau est à un point que l’on indique par le chiffre 0. Lorsque la vapeur acquiert une tension plus forte et qu’elle arrive n 2 atmosphères , d’après la loi de Mariotte, la pression doublant, le volume d’air diminue de moitié, et le niveau du mercure s’élève à moitié du tube, ce que l’on indique par le chiffre 1. Pour une tension de vapeur de 3 atmosphères , la pression de la vapeur a triplé , et le volume d’air, étant par la raison contraire diminué de 3 fois son volume primitif, n’occupe plus que le 1/3 de la partie supérieure du tube , et on marque par un 2 le nouveau niveau du mercure , et ainsi de suite.
C’est sur ce principe que repose le tracé géométrique (fig. 112) du manomètre à air comprimé. '
A D est la hauteur du tube; par les points inférieur et
supérieur on trace les horizontales A B et DC, on porte une fois la 1/2 longueur du tube de D en C, et autant de fois de A en B que l’on désire avoir d’atmosphères indiquées sur le tube. En joignant le point C à tous les points de division pris sur AB, les points de rencontre de ces lignes, etc., avec la ligne AD, déterminent les pressions données en atmosphères par les divers niveaux de mercure. Ainsi la division î marque une tension de 1 atmosphère au-dessus de celle de l’air, la division 2 marque 2 atmosphères , etc. Pour obtenir des indications de demi-atmosphères, il faudrait joindre le point C à tous les milieux des divisions de la ligne AB; et les indications par quart d’atmosphères s’obtiendraient en joignant le point C aux quarts de chacune des divisions prises sur la même ligne A B.
Grilles. Carneaux. Cheminée. Cendrier. Le foyer des chaudières est alimenté par une couche de houille que l’on étend aussi régulièrement que possible sur une grille placée au-dessus d’un cendrier; le vide entre chaque barreau de la grille sert de passage à l’air pour activer la combustion.
Dans les machines à basse pression , on donne à la grille du fourneau une surface de 7 à 8 décimètres quarrés par force de cheval. La section transversale des carneaux ou conduits de la flamme est environ le 1/4 de la surface totale de la grille. Le vide des barreaux est, suivant la qualité plus ou moins menue de la houille, le 1/4 ou le 1/3 de la surface totale de la grille.
La hauteur des cheminées varie de 20 à 35 mètres, la section, dans le cas d’une hauteur qui ne dépasse pas
20 mètres, doit être environ le i /5 de la surface de la grille, et pour une hauteur plus élevée* on lui donne une section égale au 1/6 environ de cette même surface.
La profondeur du cendrier est limitée par la longueur de la grille ; souvent il se prolonge sous forme de voûte sur toute la longueur du fo urneau pour activer le tirage.
D’après ces données, le fourneau d’une chaudière à basse pression de 15 chevaux porterait les dimensions suivantes: '
Surface de la grille
= 0 m( tf)8 x 15 = l m 920 et V'i,W = l m 09 de côté.
Section de chaque carneau
lmq-20
0 m{ «30 et V 0,30 = 0 ro 55 de côté.
Vide des barreaux
= 0 ra< ï30.
Pour une hauteur de 20 mètres, la section intérieure de
\ mqOn 1 . —
la cheminée = — - — = 0 ra( i2i , et V 0,2i = 0 m 50
de côté environ.
Tuyau et orifices de vapeur. La communication de la vapeur, contenue dans la chaudière avec le cylindre à vapeur a lieu par un tuyau dont le diamètre pour les machines à basse pression est le 1 /5 du diamètre du cylindre à vapeur. Cette dimension est aussi celle des orifices d’introduction que recouvre le tiroir de distribution : ainsi la section du tuyau et des orifices égale le I /25 de celle du cylindre. La forme des orifices que recouvre le tiroir est celle d’un rectangle dont la plus petite dimension est le 1/3 ou le i/i de la plus grande.
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