‹ L'ouvrier-mécanicien: Guide de mécanique pratique ... avec tables et calculsChapitre 53 sur 66 · iù · texte numérisé non relu

iù

5, Si

tt.(.S

«,so

îiî

slk

fa'iw

is.eo

Ëasii DBS CBiuDiËnss. — On essaie à froid les chaudières en tôle de fer ou de cuivre, avoc une presse hydraulique ou toute pompe du pression, sous une pression deux fois plus grande que la résistance nominative qu'elles doivent supporter à chaud ; cette épreuve tend k faire reconnaître qu'il n'y a pas do défaut dans le métal, que ce dernier est homogène , et qu'il ne se présente pas de fuite par les joints ou par les rivets.

CHAUDrànEs eh fonte. — ' La pression d'épreuve pour les chaudières en fonte sera S fois la pression elTcctive. Les cylindres en fonte et enveloppes en fonle pour la vapeur seront éprouvés à une pression Uip'e de œllo effective.

Ht L'ouvRiEn-MÉcAîiiciEn. ^M

Dimension ces cBiUuiÈHES. — La force de vi^P tlsalioii d'uD généraleur se calcule par la surface de chautTe, c'cst-k-dire l'élendue de la paroi exposée à l'action de la flamme du foyer.

Chaudièhes »e Watt. — Dans les chaudières de Walt h fond plat ou concave , il y a à considérer la 3U^ face do chauffe directe ou celle du fond qui est exposé immédiatement à l'action de la flamme, el la surface de chauffe latérale ou celle des côtés de la chaudière. Or, dans les chaudières de Walt, oii l'eau occupe les deux tiers de la capacité totale de la chaudière, et la vapeur l'aulre tiers, il est prudent de limiter la hauteur dra surfaces latérales au-dessous du niveau du régime de l'eau dans la chaudière, pour ne pas risquer de brûler la tAle et de provoquer une explosion dans l'abaissement fortuit de ce niveau,

Scheace de chauffe, — On estime que les chaudières f) basse pression de Watt doivent présenter une surface de chauiîc de l'°i- 40 par force de cheval. Cette estimation permet de déterminer la surface île chauffe à donner à une chaudière à vapeur suivanl sa force en chevaux, et par suite d'évaluer en chevaui la surface de chauffe d'une chaudière de dimensioiu données.

i" Ex.: Quelle sera la surface de chauffe à donnera une chaudière à basse pression pour la force de quinu cbevauxî

l^i-lO X 15 = 21 mëlres carrés de surface totale de chauffe.

L'étendue de celte surface de chaulTe doit se dislii^ huer : un tiers pour le fond de la chaudière , et les deux

L'OVTlilER-lléCANIClBN. 243

aeires tiers pour les surfaces latérales. Le dôme de la chaudière ne compte pas comme une surface évaporatoire.

2* Ex, : Quelle est la force en chevaux d'une chaudière à basse pression établie dans les conditions suivantes : l** la surface de chauffe directe ou du fond de la chaudière ^ 7 mèlres carrés; 2® chacune des sttrfaces latérales = 7 mètres, carrés?

La surface totale de chauffe étant égale à 21 mètres,

la. force en chevaux = -—rrr = 15 chevaux.

On trouve dans ces chaudières de Watt que, pour vaporiser 1 mètre cube d'eau par heure, il faut environ 26 mètres carrés de surface totale de chauffe, dont le tiers directement exposé à l'action du feu; et on compte qu'un mètre carré de surface de chauffe peut moyennement réduire en vapeur 0™*'0384, ou 3tf*'-4, ou 38*^4 d'eau dans une heure. Ainsi, connaissant le poids de la vapeur à consommer par heure, et divisant ce poids de vapeur par 38, le quotient exprimerait la surface de chauffe.

Enfin, on peut estimer que la capacité d'une chaudière à basse pression doit être de 0™*^-,566 par force de cheval.

Ghaudières de \Vo OLP. — Les chaudières cylindriques à bouilleurs offrent, à volume égal , une plus grande surface de chauffe que celles de Watt. La moitié de la capacité de la chaudière est réservée pour la vapeur. On prend, dans ces chaudières à bouilleurs, pour surface de chauffe, les 2/3 de la surface totale de chaque bouilleur, plus la moitié de la surface de la chaudière^

244 L*OUVBIBR-MBGANIGIEN.

et OD cslime que la surface de chauffe doit être par chaque cheval de i" « 30 moyennement.

La longueur des bouilleurs surpasse celle de la chaudière de 50 centimètres environ , dont partie est dissimulée par répaisseur de la maçonnerie^ et dont le prolongement est en saillie du fourneau et muni d'un robinet de vidange; mais dans les calculs on ne doit compter pour chaque bouilleur que la longueur de la chaudière.

1®' Ex, : Quelle est la force de vaporisation en chevaux d'une chaudière à bouilleurs» établie dans les conditions suivantes :

Longueur de la chaudière = 5 mètres; diamètre

Longueur réduite de chaque bouilleur == 5 mètres;

et diamètre = 0«'40?

La surface de chauffe de la chaudière ou 4/2

développement = Y"*! 06

La surface de chauffe d'un bouilleur ou 2/3

du développement = 4-™<i 21

Celle du deuxième bouilleur = 4'"<i21

La surface de chauffe totale = 45^^-48

45™*i-48 Or, -T-:rr — = 11^^-90, force du générateur.

La surface totale de la chaudière serait alors de 14°<ï 12, et celle de chaque bouilleur serait deS"*! Gl.

Dans les chaudières cylindriques sans bouilleurs Teau remplit les 2/3 de la capacité, et la surface de chauffe se calcule à raison de 1° <ï 30 moyennement par force de

LOUVBIBR-MÉGANIGIBN. 245

cheval. Il est toujours avantageux d'employer des chaudières dépassant la puissance des machines à vapeur.

2® Ex, : Quelle est la longueur L à donner à une 'chaudière cylindrique sans bouilleurs^ capable d'alimenter une machine de 6 chevaux , en supposant que son diamètre soit de 0™80^ et en admettant une surface de chauife de 1™^ 30 par force de cheval ?

On a 1" <ï 30 X 6 = 7"-^ 80 pour surface totale. Or, la surface de chauffe comprend les 2/3 de la surface totale de la chaudière; on a alors :

l^<iSO =Lx2«Rx2/3=Lx ^^.

Dans celte formule L est la longueur cherchée;

R est le rayon connu = — — = 0" 40;

L'expression w = 3^14.

La formule devient : l'^-^SO = L x 3,14 x 0,40 X ^,

7m.q. go

ou 1^-^ 80 = L X 1,675, d'où L = -j-^;^ = 4*" «65

pour la longueur de la chaudière.

Pour connaître la capacité de la chaudière pour Teau et la vapeur, la chaudière étant terminée par des calottes sphériques, on opérera suivant la règle indiquée au calcul des solides, page 90.

Ainsi, la chaudière étant terminée par des calottes sphériques, la longueur de la partie cylindrique de la chaudière est réduite à 4"65 — (0.40 X 2) = 3» 85,

Le volume correspondant de la partie cylindrique est :

Y = ? X 3,14 X (0,40)^ X 3»85 = l'-^-SOO.

t|6 l'oovribb-bécapjicien.

Le volume des deux bouts ephériqucs est :

Le volnme pour l'eau = i'^'^ 290 + 0,179 = 1"" M8 I 1469 litres,

elle volume pour la vapeur = — x- = TS^'ii-S.

Enfin, la capp.cité totale de la chaudière sérail :

1469"'- + 734"' & = 2°-«-203o ou 2203'i'5.

Il est préférable et économique de surmonter la chaudière d'un réservoir où se prend la vapeur qui est alors plus sèche et dégagée de tous globules d'eau,

Page 1