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Les appareils numéros 9 et 10 à 1 mètre et à l'",25 diamètre de roue, sont énormes et ont plus de l'",75 et 2 mètres de hauteur. Ce sont des ventilateurs de dimensions colossales. Ils donnent de très bons résultats et ceux que nous avons fait établir sur ces types pour les fonderies d'acier de Beaucaire marchent depuis plusieurs années dans les conditions les meilleures.
Nous citerons, pour mémoire, le ventilateur âg. 30 et 40, inspiré du système à ailettes et ayant un croisillon à aubes courbes emboîtées dans une boite bb laissant entre l'enveloppe et lui un vide aa assez grand.
En résumé, les fonderies qui ont à installer des ventilateurs doivent s'attacher en général à réaliser le programme qui suit:
Force motrice à employer, la plus faible possible comparée au rendement de l'appareil ;
Solidité de la construction, laquelle doit admettre la fonte plutôt que la tôle et le plus petit, plutôt que le trop grand nombre, de pièces de détail ;
Emploi de matières de première qualité. Acier fondu , de préférence, pour les arbres des croisillons, et tôle d'acier pour les disques et les palettes ;
Moyens de graissage économiques et rendus faciles ;
Maintien des arbres sur de longues portées, évitant les frottements et consolidés au besoin par des vis de pression aux extrémités ;
Croisillons ou turbines solidement établis pour qu'on n'ait pas des réparations et des arrêts à craindre, notamment quand les cubilots doivent marcher tous les jours pour les besoins de la fonderie;
Toutes trépidations, tous bruits gênants écartés, dans l'intérêt du service d'ordre des ateliers voisins ;
Abords rendus faciles pour la mise en marche, l'entretien, la réparation et le graissage ;
Interdiction des locaux où sont placés les ventilateurs, à tous ouvriers ou autres personnes qui ne sont pas chargés de conduire, de visiter ou de surveiller ces appareils.
On évite ainsi les accidents pouvant survenir par imprudence ou par malveillance. Nous avons vu une usine où plusieurs fois, le lundi, jour où certains ouvriers cherchaient un prétexte pour ne pas travailler, les ventilateurs étaient forcément arrêtés pour être mis en réparation par suite d'accidents imprévus.
Des morceaux de bois, de briques ou de fonte étaient jetés à Tintérieur, en vue de démolir les croisillons et de provoquer par là un arrêt forcé.
Quant aux dispositions à prendre pour la transmission et la distribution de l'air des ventilateurs aux cubilots, il y a lieu de se préoccuper des dispositions suivantes :
Ne pas donner une vitesse exagérée, si elle n'est commandée par la construction des appareils. Prendre plutôt un ventilateur de diamètre plus fort qu'il n'est nécessaire, pour n'avoir pas à atteindre un nombre de tours trop grand ;
Calculer avec soin les dimensions et les rapports entre les poulies qui doivent donner la vitesse ; organiser la transmission de mouvement, de telle sorte qu'on évite les tirages et les frottements inutiles, le glissement des courroies, etc. Il arrive souvent que des ventilateurs, insuffisamment installés, dépensent le double de la force nécessaire pour leur faire rendre l'effet attendu ;
Donner aux conduits un diamètre qui ne soit pas moins grand que celui de l'embouchure de l'appareil ;
Eviter les coudes et, si l'on ne peut s'en dispenser, les aiTondir amplement afin de faciliter l'échappement et la distribution de l'air qui pourrait refluer par les orifices d'aspiration, s'il était gêné dans sa marche ;
Tenir les conduits d'air parfaitement étanches^ faciles à vérifier et à visiter; les faire de préférence en fonte ou en tôle de bonne épaisseur, bien jointe et bien rivée, en même temps que garantie par une couche de goudron ou de peinture contre toutes chances de destruction par la rouille ;
Employer des buses d'un diamètre proportionné à la capacité des cubilots et n'ayant pas moins de 6 à 8 centimètres, même dans les cas de marche avec haute pression.
Eviter de pousser à l'excès la rapidité de la fusion, quand elle n'est pas absolument nécessaire pour les besoins du service.
En ce qui concerne les ventilateurs soufflants employés dans les fonderies, nous résumerons un travail publié dans les Annales des mines, 3« série, tomes VII et XI.
Les dimensions des tuyaux conduisant Tair des ventilateurs aux cubilots et aux forges sont subordonnées à la nécessité d'avoir du vent possédant une grande vitesse à son arrivée dans le foyer. Par suite, il est nécessaire d'admettre une certaine augmentation de la force motrice.
Ainsi les ventilateurs de fonderie exigent en moyenne un déploiement de puissance de 4 chevaux-vapeur pour débiter 3,000 mètres cubes d'air par heure avec 500 tours, les dimensions étant de ln",30 à 1™,40 de diamètre de roue et 0™,35 à 0™,40 de diamètre à Toriflce de sortie.
En d'autres termes, si l'on représente par Q la quantité d'air à injecter par seconde en mètres cubes ; par V la vitesse d'écoulement par les buses, en mètres; par H la charge correspondante à la pression de l'air, évaluée en mètres au manomètre à eau, on a :
V = v%-JF8ÔÔH,
le chiffre 800 étant le rapport entre les hauteurs des colonnes d'air et
d'eau correspondant à une même pression et pour une pression de 10^.
Dans les tuyaux de refoulement, l'air devant avoir une vitesse
de g V, la section de ces tuyaux est donnée par la formule :
git(ia=:5^, d'où rf = 2.76\/|
pour introduction de l'air simultanément par les deux orifices latéraux du ventilateur. Le rayon intérieur de la roue est-=1.66i/^, lorsque l'arrivée de l'air se fait d'un seul côté, et -= l.l76\/~ quand l'introduction a lieu par les deux côtés.
La vitesse dans les aubes, suivant le rayon, est v = 0,139 V; cette
vitesse, à une distance^ ducentre,étantcalculéethéoriquementd'après la formule ci-dessous :
ir
On prend, en pratique, la vitesse à la circonférence :
•R Boit R et 5 soit r ou -t)r= 1.25 V,
éô 4 T
Le degré d'effet utile peut aller jusqu'à 30 ou 35 p. 0/0. Et la force en chevaux, pour un efffet réel de 30 p. 0/0, est N = 44, 4 QH, ou encore, si
la pression du vent p est exprimée en kilogrammes, par -=^=444|)Q.
Pour fondre 100 kilogrammes de fonte, il faut 60 à 80 mètres cubes d'air.
M. Saint-Léger, auteur de la notice d'où nous extrayons les documents qui précèdent, présente les observations suivantes, se rapportant à un ventilateur dont les quatre ailes, légèrement convexes, avaient les dimensions suivantes :
Rayon extérieur = 0",66.
Rayon intérieur = 0",32.
Largeur des ailes = 0",33.
Il prend en outre :
Température = 0-,00.
Pression atmosphérique b = 0",76.
Poids d'air soufflé par seconde, P = 493 d^ v/(0j6 + T)T
Dans ces conditions : Le diamètre des bases étant de 0,065,
Le nombre de tours par minute (n) 712 , La tension en mercure T= 0,0128, Le poids d'air soufflé par minute ou P = 0*^,210, et en admettant :
l^ Que le volume d'air écoulé à la température 6 et sous la pression 0,76 soit proportionnel à la vitesse des ailes, pour un ou plusieurs orifices constants ;
2° Que la vitesse des ailes soit invariable, les volumes écoulés restant proportionnels à la surface des orifices des buses ; n représentant le nombre de tours par minute, a Taire totale des orifices d'écoulement, M. Saint-Léger propose la formule empirique :
pour obtenir le volume en mètres cubes à 0° qui s'écoule en une minute sous la pression 0,76.
Mais cette formule ne saurait être applicable à des ventilateurs à ailettes que selon des proportions se rapprochant de celles indiquées cidessus.
Devant cette conséquence, G. Tom Richard, dans son Aide-Mémoire, publié en 1864, propose la formule suivante :
