CHAPITRE IV
LA VENTILATION PAR ASPIRATION ET LA VENTILATION PAR REFOULEMENT. — ÉTUDE DE LA VENTILATION PAR APPEL. ■ — CHEMINÉES D'APPEL. — LEURS PROPORTIONS. — LEUR FOYER. — DIVERS MOYENS D'ÉCHAUFFER L'AIR ASCEN- DANT. — TEMPÉRATURE ET VITESSE DU COURANT D'AIR. — SENS DE L'APPEL. — AVANTAGES DE l' APPEL EXÉCUTÉ PAR EN BAS.
On peut diviser en deux groupes les systèmes qui sont mis en usage pour opérer la ventilation : l'aspiration de l'air vicié au moyen d'un foyer, c'est-à-dire la ventilation exécutée par appel, et le refoulement de l'air vicié produit par une masse d'air pur, qu'on lance, par l'effet d'un moteur mécanique, dans la pièce à assainir.
Ce chapitre sera consacré à la ventilation par appel.
Si le lecteur veut bien se reporter à ce
que nous avons dit du tirage en général, dans la Notice sur le chauffage^ il comprendra sans peine le principe de la ventilation par appel.
Supposons que l'intérieur d'un édifice communique avec un canal vertical, d'une certaine hauteur, dans lequel on puisse échauffer l'air, par un moyen quelconque. Cet air, dilaté par la chaleur, tendra à s'élever ; il produira un tirage, qui appellera l'air extérieur dans l'édifice, et de cette manière, la ventilation sera établie.
Pour que le courant persiste, il faut, évidemment, que la chaleur soit continuellej ment fournie à l'air de la cheminée d'appel, | et que les orifices d'accès de l'air extérieur | demeurent suffisamment ouverts.
La ventilation pourra être accrue ou diminuée à volonté , si, les ouvertures d'entrée n'offrant jamais de résistance notable, on chauffe plus ou moins l'air à sa sortie ; et la ventilation sera régulière et constante, si rien ne change dans les conditions que nous venons d'exprimer.
La manière la plus simple de produire l'appel consiste à faire passer l'air de la cheminée d'appel à travers une grille chargée de houille ou de coke.
Telle est la disposition représentée par la figure 244.
L'activité du tirage dépend en grande partie de la hauteur de la cheminée. Aussi y aura t il toujours avantage à placer le foyer dans les caves de l'édifice, et à faire monter le conduit le plus haut possible au-dessus des combles. Il faut encore éviter que l'air vicié versé dans l'atmosphère, ne puisse être repris par les ouvertures d'appel de l'air pur, ou que, rabattu parles vents, il ne puisse incommoder les voisins. Toutes ces raisons conduisent à faire donner aux cheminées yentilatrices, comme aux cheminées d'usine, une élévation considérable.
Une section trop étroite obligerait, pour expulser un certain volume d'air en un temps
LA VENTILATION
déterminé, à chauffer plus fort, pour augmenter la vitesse du courant. Or, le calcul et
Fig. 244. - Ventilation par appel*
l'expérience montrent que la dépense en combustible s'accroît hors de proportion avec la vitesse communiquée à l'air.
Une section trop grande, et une vitesse trop faible, exposent aux courants descendants, qui se produisent très-facilement dans les cheminées larges et peu chaudes. On pourrait voir alors la ventilation diminuer, est même Vair vicié et chargé de fumée, rentrer dans les appartements et doubler l'infection.
Une vitesse convenable est celle qui ne varie qu'entre les limites de 1 mètre à im,2S par seconde. La section de la cheminée et Ja quantité de combustible à brûler, doivent être
calculés d'après la hauteur qu'on peut donner au conduit et d'après le volume d'air à débiter. Nous renvoyons pour les formules mathématiques et leur discussion, aux ouvrages spéciaux de . MM. Péclet et Grouvelle.
De même que, dans une ventilation bien entendue, la section de la cheminée et la vitesse de l'air ne peuvent varier qu'entre certaines limites; de même aussi, la température communiquée à la colonne gazeuse, ne doit varier qu'entre les limites de 20 à 25 degrés comptés en excès sur la température extérieure.
Ilfaut mélanger l'air sorti du foyer et le reste de l'air à expulser, le plus uniformément et le plus rapidement possible. A cet effet, M. Grouvelle a imaginé une disposition trèssimple, qu'il a appliquée à la grande cheminée ventilatrice de la prison Mazas. Cette disposition est représentée par la figure 245.
Fig. 245. — Cheminée ventilatrice de la prison Mazas.
Le foyer est placé dans un petit poêle A, et la fumée s'en échappe par un tuyau de fonte B, aboutissant à une couronne circu-
laire, C, percée de trous à sa partie supérieure" et munie de petits tubes a, de 10 centimètres de diamètre. Ces petits tubes distribuent uniformément la fumée dans toute la section du conduit , et en échauffent l'air d'une façon très-égale. L'air vicié arrive par le vaste canal D que Ton remarque à la base de la cheminée et, après avoir traversé le foyer et la couronne de petits tubes, s'écoule avec la fumée dans le tuyau de cheminée E.
Il est encore plusieurs moyens de donner la chaleur à la colonne ascendante de la cheminée d'appel.
Un des procédés que l'on peut signaler à cet égard, a une grande analogie avec les calorifères à air chaud. On fait traverser aux gaz du foyer des tubes horizontaux; une soupape ferme la cheminée , et force les gaz ascendants à passer entre les tubes et à s'y échauffer; puis la colonne d'air chaud prend sa route verticale.
Dans certains cas, c'est-à-dire quand le foyer d'appel doit être placé au haut de l'édifice, c'est-à-dire dans les combles, où il y aurait inconvénient à placer des cheminées, on a chauffé le tuyau de la cheminée d'appel avec un calorifère à circulation d'eau chaude. L'eau envoyée par la chaudière établie au bas de l'édifice, vient parcourir un serpentin placé dans la cheminée, et, échauffant cet espace, produit l'appel voulu. C'est ce qui a été fait, comme nous le verrons, dans une des ailes de l'hôpital Lariboisière, à Paris.
Cette disposition est toutefois vicieuse, car la plus grande partie de la chaleur dépensée est perdue pour le tirage. Elle peut cependant rendre quelques services lorsque l'édifice à ventiler possède un foyer qui est en activité pendant toute l'année, pour un usage quelconque, ainsi qu'il arrive dans la plupart les usines. Les frais nécessités par les soins à donner au foyer spécial à la cheminée, sont alors supprimés. Mais il n'y aurait pas économie à construire un foyer muni de ces dispositions, expressément pour cet
usage ; car jamais toute la chaleur du combustible ne pourrait être utilisée. Il faut toujours compter sur une perte de 30 pour 100 par la transmission de la chaleur, et si une cheminée destinée à l'évacuation de 20,000 mètres cubes d'air par heure, brûle 21 kilogrammes de houille pendant ce même espace de temps , avec le procédé ordinaire, la dépense monterait à 27 ou 28 kilogrammes de combustible avec le meilleur appareil à circulation d'eau chaude.
On avait espéré beaucoup, dans ces derniers temps, du moyen qui consiste à produire l'appel par des jets de vapeur lancés dans la cheminée. Cette idée fut mise en avant et exécutée par M. Méhu, ancien élève de l'Ecole des mineurs de Saint-Etienne. L'appareil qu'employa M. Méhu pour Ventiler un puits de charbonnage d'une mine de Saint-Etienne, se composait de six tuyaux verticaux, ouverts à leur partie supérieure, et ; branchés par l'autre extrémité sur le tube hoj rizontal apportant la vapeur.
On fit de nombreuses expériences, en va- | riant le diamètre, la longueur des tuyaux par ' où se dégagerait la vapeur. On lança cette ! vapeur en quantités variables, par jets conti- ! nus ou intermittents. De cette étude , fort longue, il résulta que le travail utile ne déj passait guère les 5 ou 6 centièmes du travail ! dépensé. Le rendement, en somme, resta inférieur à celui des plus mauvaises machines ventilatrices.
La ventilation par appel est d'une simplicité remarquable, elle n'exige d'autre soin que celui d'entretenir le foyer. A cette condition, elle n'est jamais interrompue, et elle est suffisamment régulière, bien qu'on ait à charger par intervalles la grille de combustible nouveau, car les parois de la cheminée conservent une certaine quantité de chaleur, et la transmettent à l'air , quand l'intensité du foyer s'est ralentie.
L'air vicié appelé par le foyer est évacué de chaque étage au moyen des conduits percés
LA VENTILATION
dans les murs, ainsi que le montre la figure 246, Ou voit le foyer, B, placé dans les combles de la maison, et surmonté de la chemi-
Fig. 246. ^ Tuyaux d'évacuation de l'air vicié et foyer d'appel dans la ventilation par aspiration.
née d'appel, C. Les ouvertures A, A, percées au bas de chaque pièce, laissent passer, dans un conduit latéral aboutissant à la cheminée d'appel, l'air attiré par l'appel du foyer.
La ventilation par aspiration que nous venons de décrire est très-fréquemment employée. Cependant elle a bien des inconvénients. Nous ferons connaître ses défauts
quand nous aurons étudié la ventilation par
refoulement d'air.
