CHAUDIÈRE BELLEVILLE

L'une des premières en date et la plus remarquable des chaudières multitubulaires est celle de M. Belleville, constructeur de Paris. M. Belleville créa son premier modèle de chaudière à tubes en 1850, et depuis cette époque, il l'a perfectionné sans cesse, avec une persévérance peu commune. Il est ainsi arrivé à son généi'ateur du type dit de 1877 , qui est plein d'ingénieuses combinaisons. Nous donnons dans les figures 1 et 2 une vue d'ensemble de la chaudière inexplosible de cet inventeur.

Dans ces deux figures, où l'on suppose la chaudière partagée en deux, comme on partagerait une orange, le lecteur remarquera les organes suivants :

1" Un système de grille en fer, K, composé de barreaux ondulés et de barreaux droits intercalés. Cette disposition donne à l'ensemble de la grille une parfaite solidité, en ce que tous les barreaux se contre-butent les uns les autres en des points très rapprochés. Les espaces vides réservés entre eux pour le passage de l'air forment comme de petits triangles très allongés. L'air nécessaire à la combustion se trouve ainsi divisé en lames minces, réparties très également sur toute la surface de la grille. Cette dernière

(1) Merveilles de la science, t. I, p. 23!).

condition donne lieu à un refroidissement assez notable pour que le mâchefer n'y adhère jamais.

2° Une soufflerie. S, envoyant un courant de A-apeur sur la grille, K, et qui a pour but de réaliser une meilleure combustion des gaz. En efl"et, quelque bien réglée que soit l'épaisseur du combustible, il y a toujours de l'oxyde de carbone produit. Il importe de brasser les gaz pendant qu'ils sont encore très chauds, afin que l'oxygène de l'air puisse réagir sur l'oxyde de carbone et le transformer en gaz acide carbonique. On évite ainsi une perte considérable de chaleur.

3° Le récepteur de chaleur, ou générateur de vapeur proprement dit, G. C'est dans ce récepteur que doit se faire la transmission de la chaleur des gaz de la combustion à l'eau contenue dans l'appareil.

Le récepteur de chaleur. G, se compose à^éléments générateurs, ainsi construits.

Chaque élément est formé d'un certain nombre de tubes assemblés en spirale à l'aide de boîtes de raccordement. Chacun de ces éléments est amovible, indépendant des autres, et constitue, en quelque sorte, une unité distincte ; ce qui donne une très grande facilité pour le transport, le montage et les réparations.

4° Un conduit rectangulaire, F, pour l'alimentation d'eau, disposé transversalement au-dessus des portes du foyer, et qui, tout en servant de point d'appui à la partie antérieure des éléments générateurs de vapeur, communique avec chacun d'eux à l'aide d'un raccordement à joints.

5° Un collecteur-épurateur, C, de vapeur et d'eau d'alimentation, disposé transversalement au-dessus du générateur de vapeur, et à l'abri des efTets de la température et de l'action corrosive des gaz provenant de la combustion. Cet organe communique avec la partie supérieure de chaque élément générateur à l'aide d'un raccordement à joint conique

SUPPLÉMENT A LA MACHINE A VAPEUR

Le collecteur-épiiratcur précipite les dépôts calcaires par le réchaiilTeinent rapide de l'eau d'alimentation, et il sépare complètement la vapeur des vésicules d'eau et des corps étrangers qu'elle peut entraîner au sortii des éléments.

6° Un récipient déjectcur, E, des dépôts calcaires, qui communique avec le tuyau d'alimentation et le collecteur-épurateur , au moyen d'un tube, D. Ce déjecteur opère la séparation méthodique et la retenue des dépôts ou résidus quelconques d'vme densité plus grande que celle de l'eau, et qui sont entraînés par l'eau se rendant de l'épurateur aux éléments générateurs. Ces dépôts, ou résidus, peuvent être extraits du déjecteur, pendant la marche, aussi souvent qu'on le juge utile, à l'aide du robinet placé à sa base.

7° Un sécheur de vapeur, H, disposé sous la couverture du générateur . Ce sécheur est composé

d'une série de tubes formant une seule circulation, que parcourt la vapeur venant du

coUecteur-épurateur, et qui se sèche avant de se rendre dans la conduite générale de vapeur.

8° Un régulateur automatique d'alimentation et de niveau d'eau, B B' (fig. 2, page 5) et dont nous donnons ci-contre (fig. 3 et 4), une élévation et une coupe.

Ce dernier appareil procure une régularité parfaite d'alimentation et de hauteur de niveau d'eau dans les divers éléments d'un même générateur, quels que soient l'allure de marche et le volume d'eau à vaporiser.

A cet effet, un réservoir en fonte, A (fig. 3), est mis en communication, par sa partie inférieure, avec le collecteur d'alimentation d'eau, et par sa partie supérieure avec le collecteur de vapeur. En vertu du principe des vases communicants, le niveau de l'eau y est le même que dans la chaudière. Voici comment fonctionne ce petit système mécanique. Un flotteur, C,

Fig. 3. — Clmuilière Belleville.

ROgulateur-automatique d'alimentation d'eau (coupe).

Fig. i. — Chaudière Belleville.

Soupape du régulateur-automoteur d'alimentation d'eau (coupe).

plonge dans le réservoir en fonte, A, et l'extrémité de la tige qui le termine actionne un

levier, D, contenu dans la même boîte en fonte . L'autre extrémité du levier, D , actionne une tige F, qui sort, par un presse-étoupe, de la boîte, et commande un levier extérieur, F, lequel l'ait mouvoir la soupape, G, de l'automoteur d'alimentation.

L'eau montet-elle dans la chaudière ? la soupape, G, se ferme (fig. 4).

L'eau descendelle ? la soupape s'ouvre, et règle ainsi le débit de l'eau d'alimentation , qui arrive par le conduit K, et

se rend, par le conduit L, dans le collecteurépurateur de vapeur.

Un sifflet d'alarme avertit le chauffeur si l'eau descend au-dessous d'un certain niveau. Celui-ci peut alors ouvrir tout grand le robinet A(fig. 2, p. 5), et envoyer assez rapidement une grande masse d'eau dans la chaudière.

9° Un régulateur automatique de combustion et de pression.

Cet appareil commande un registre-valve, I (voir fig. 1 et 2). La cuvette, A, de ce régulateur, que représente en coupe la figure S, est en communication avec la pression du générateur, par l'intermédiaire du robinet, J. Cette pression, en agissant sur

une série de minces ressorts en acier, C, C, fait ouvrir ou fermer la valve, I (fig. 1 et 2), grâce au levier horizontal , F , qui oscille autour de l'axe 0, sous l'impulsion de la tige verticale , GII .

Fig. 5. — Chaudière Belleville. Régulateur de tirage et de combustion (coupe).

Nous venons de décrire, d'ime manière très détaillée, les nombreux organes qui entrent dans la composition de la chaudière multitubulaire Belleville. Examinons maintenant comment ces organes fonctionnent successivement, pour produire de la vapeur sèche, utilisable dans les cylindres d'une machine motrice à vapeur.

Et d'abord, comment se fait l'alimentation d'eau? On se sert, dans la chaudière Belleville, d'une pompe alimentaire dont l'examen particulier nous entraînerait dans trop de détails. Bornons-nous à dire que cette pompe envoie l'eau au générateur par le clapet B (fig. 3 et 4, page 7), qui règle son débit et qui pénètre dans le collecteurépurateur C (fig. 2, page 5), que nous avons déjà mentionné, mais dont nous donnons une coupe particulière dans les figures 6 et 7.

L'eau pénètre dans ce collecteur-épurateur

SUPPLÉMENT A LA MACHINE A VAPEUR

Fig. 6. — Chaudière Belleville. Collecteur-ipurateur de vapeur (coupe longitudinale).

par l'extrémité de droite. Elle est injectée par la tuyère, D ; de telle sorte que la rapide élévation de sa température au contact de la vapeur détermine la précipitation instantanée des sels calcaires à l'état pulvérulent. L'eau d'alimentation ayant ainsi atteint une température qui est sensiblement celle de la vapeur traverse le collecteur-épuratew\ dans toute sa longueur, pour se rendre par le tuyau de retour, F, au récipient- déjectem\ E (fig. 1, page 4), où elle abandonne les dépôts calcaires précipités, ainsi que les autres corps étrangers qu'elle a pu enti'aîner avec elle.

L'eau se rend ensuite dans le tube collecteur d'alimentation, F (fig. 1, page 4), d'où elle se répartit entre les éléments générateurs^ G, en passant par la tubulure à joint conique qui relie chacun d'eux avec le tube collecteur. Elle pénètre ainsi dans chaque élément, en raison du besoin de la vaporisation, de manière à maintenir dans chacun d'eux la même hauteur de niveau normale déterminée pour le meilleur travail et réglée par Vautomoteur d'alimentation, B, B' (fig. 2, page S).

Au sortir de chaque élément, la vapeur d'eau pénètre dans le cylindre collecteur épurateur, G (fig. 6 et 7), en passant par une tubulure à joint conique. Gette tubulure dirige le courant contre une cloison circulaire disposée de manière à développer une action centrifuge qui détermine

de vapeur (coupe transversale).

la séparation de la vapeur d'avec l'eau et les autres corps étrangers qu'elle entraîne.

La quantité d'eau ainsi retenue dans l'épurateurest, en moyenne, quatre ou huit fois plus grande que celle de l'eau d'ali-

Fig. 8. — Régulateur- détendeur de vapeur de la chaudière Belle ville (vu de côté).

mentation, à laquelle elle se mêle, pour faire retour aux éléments générateurs.

Api'ès avoir abandonné ses dépôts et autres impuretés dans le récipient-déjecteur, E, la vapeur essorée, à sa sortie de l'épurateur, circule dans le sécheur^ S, pour se rendre ensuite à la conduite générale de vapeur.

Les générateurs Belleville produisent généralement la vapeur à très haute pression : ils sont habituellement timbrés à 12 kilos par centimètre carré (11 atmosphères).

Pour le service des machines motrices, il convient de limiter et de régulariser la pression de la A^apeur. On emploie pour cet usage le régulateur-détendeur de vapeur, que représentent les figures 8 et 9.

Cet appareil se compose d'une cuvette. A, dans laquelle est disposée une soupape équilibrée, B, commandée par un piston, C, qui

Fig. 9. — Régulateur-détendeur de vapeur de la chaudière Belleville (coupe)

se meut en traversant un presse-étoupes, D, garni de pâte semi-métallique. Le piston est relié à un levier extérieur, E, chargé par un poids G et par la tension d'un ressort à boudin F, qui fait équilibre, dans la mesure voulue, à la pression de la vapeur détendue agissant sur le piston.

Tel est le mode de fonctionnement de la chaudière Belleville, qui est vraiment inexplosible, car si l'un des tubes vient à se disjoindre, la vapeur qu'il renferme s'échappe dans le foyer, et produit tout au plus une extinction du combustible.