I. Bonne combustion dam le foyer

II. Répartition auêêi égale que possible de la chaleur sur les surfaces de chauffe;

III. Facile absorption de la chaleur par les surfaces de chauffe.

I. — Les foyers des deux premiers types de chaudières possèdent des grilles ordinaires ; le plus ou moins bon emploi du combustible sur ces grilles dépend du plus ou moins de soin et d'habileté des chauffeurs. La chaudière du troisième type possède un nouveau système de foyer (n<» 61^), dans lequel le cornbustible se distille graduellement, puis se brûle en abandonnant ses résidus en un point déterminé \ l'extraction de ces résidus se fait alors très-facilement et sans occasionner de variations dans la pression de la vapeur. La marche rationnelle et la régularité continue de la combustion dans ce foyer, procurent une économie notable de combustible par rapport aux foyers ordinaires.

IL — La répartition des gaz chauds sur toutes les surfaces de chauffe n'est pas bien réalisée dans les chaudières du premier type ; en effet, des baguettes de bois blanc placées dans tous les tubes d'une chaudière se carbonisent dans les uns et restent intactes dans les autres ; ce fait a été maintes fois vérifié.

Pour le deuxième type, le grand écartement entre les tubes, qui ne peut être évité par suite du mode même de construction, permet aux produits de la combustion de se rendre trop facilement et trop directement à la cheminée, au détriment de la bonne utilisation de la chaleur.

DESCRIPTIOiN DES CHAUDIÈRES. — N« 61, 145

chaudières du Iroisième type sont dans de meilleures conditions, car les tubes y sont beaucoup plus rapprochés, d'où résulte la division des gaz chauds en lames minces.

III» — Pour la facile absorption de la chaleur, il importe: 1* que les nu-faces fie chauffe puissent toujours être entretenues propres intérieurement et extérieurenseni ; 2"" que la circulation de Veau sur les surfaces de chauffe soit très-nictive ; 3* que les surfaces de chauffe soient frappées normalement par les gaz chauds et non tamgentiellement,

1" — Dans les chaudières du premier type, il est facile d'enlever le noir de fumée qui se dépose dans les tubes ; mais il est difficile de débarrasser ceux-Kïi des incrustations, à moins de les démonter.

Dans les chaudières du deuxième et du troisième type, à tubes d'eau, c'est r inverse qui a lieu; Tintérieur des tubes peut généralement être nettoyé avec facilité, tandis que l'extérieur ne peut jamais l'être qu'imparfaitement, surtout pour les tubes situés au milieu du faisceau. Toutefois, les tubes du troisième type sont bien plus abordables que ceux du second, en raison de leur petit nombre et de leur disposition. Dans tous les cas, il est bien plus avantageux de pouvoir enlever les incrustations que la fumée, et les chaudières à tubes d'eau ont à ce point de vue un avantage incontestable.

2* •— L'actif renouvellement des particules liquides en contact avec les sur* faces de chauffe favorise la prompte absorption du calorique, et permet d'utiliser au maximum la conductibilité du métal.

Dans les chaudières du premier type, ce renouvellement est lent, et résulte seulement des faibles différences de température entre les divers points de la masse liquide, et du déplacement produit par les bulles de vapeur qui se dégagent.

Dans les chaudières du deuxième type, qui ont les tubes verticaux ou inclinés, la circulation est plus active, parce que la vapeur formée, étant plus à Tétroit, entraîne une plus grande quantité d'eau. Mais lorsque les tubes sont horizontaux, la circulation se fait très-mal et presque toujours par à-coups, parce que la vapeur est obligé de cheminer horizontalement.

Dans les chaudières du troisième type, la circulation est très-active ; la va* peur, se dégageant de l'eau contenue dans les tubes inférieurs de chaque élément, entraîne de Teau à Tétat vôsiculaire qui se vaporisQ, en circulant rapidement, au contact des tubes supérieurs. Ces tubes sont constamment badigeonnés par les particules d'eau que le courant de vapeur, animé d'une vitesse de 6 à 8 mètres par seconde, étale incessamment sur les surfaces de chauffe.

3* — La disposition des surfaces de chauffe perpendiculaire à la direction du courant des gaz, est bien plus favorable à l'absorption de la chaleur que la disposition parallèle. Le premier type de chaudières est, à ce point de vue, inférieur au troisième type et aux dispositions du deuxième type dont les tubes sont horizontaux ou légèrement inclinés.

ficoooniie de poids et; d'enoombrement. — Au point de vue commercial» ces deux points sont très-importants, car la possibilité de substituer un fret productif à un poids mort, donne lieu à un bénéfice net qui peut être

i44 DESCRIPTION DES CHAUDIÈRES. — xN" 6i,

renouvelé à chaque voyage. — Ils ont une importance non moins grande au point de vue militaire, à cause du tonnage de plus en plus considérable exigé par Parmement offensif et défensif des bâtiments de guerre.

Les poids, eau comprise, des trois types de chaudières dont il est ici question, sont entre eux approximativement comme les nombres 4, 3 et 2. Les chaudières du troisième type sont les plus légères et les moins encombrantes.

La facilité d'installation à bord varie en sens inverse du poids et de Ten combrement des parties constituantes des chaudières. Celles du premier type sont à cet égard dans les conditions les moins avantageuses. — Le montage à bord des chaudières du troisième type se fait au contraire par Tassemblage successif de pièces détachées dont la manœuvre est facile, chaque pièce étant d'un poids et d*un volume relativement faibles. Les chaudières du deuxième type participent dans une proportion plus ou moins grande k cet avantage de celles du troisième.

Facilité de conduite. — La difficulté plus ou moins grande de la conduite d'une chaudière résulte du plus ou moins de travail et de soins que nécessitent : i"* Ventretien des feux; ^ le décrassage des gnlles; 3" la surveillance de Palimentaiion; 4' le maintien de la pression.

l*et 2» — Sur le premier point, les grilles ordinaires ont par rapport au foyer k combustion rationnelle du troisième type, une infériorité notable qui se fait sentir d'autant plus que la marche est plus prolongée. — L'opération si pénible du décrassage, qu'il faut opérer toutes les huit heures au moins, occasionne un refroidissement considérable de la chaudière, et ne remédie qu'imparfaitement à l'obstruction de la grille par le mâchefer.

Avec le foyer spécial au troisième type, la facilité du service des feux, et par suite Taclivité de la combustion et la bonne utilisation du combustible, restent les mêmes quelle que soit la durée de la chauffe.

3» — La surveillance de l'alimentation est une des fonctions les plus sérieuses et les plus délicates du mécanicien *, car selon qu'il alimente trop ou trop peu, il risque d'occasionner soit des entraînements d'eau nuisibles aux machines, soit des accidents encore plus dangereux : coups de feu et explosions. — En outre, lors de gros temps ou par des bandes prononcées et variables, les chaudières en général n'ont aucun moyen d'indication certaine du niveau réel de Teau.

Le régulateur d'alimentation (n' 61,) appliqué aux générateurs du troisième type, rend cette surveillance plus facile, en ce qu'il détermine le volume d'eau introduit par chaque unité de temps dans les chaudières, indépendamment de la pression de marche et de la situation apparente de l'eau dans les tubes de niveau.

k* — La régularité du chauffage et de l'alimentation dans les chaudières du troisième type, a pour conséquence une régularité de pression qui n'est obtenue à divers degrés dans les autres types, qu'en raison de l'augmentation si dangereuse de la chambre à eau. — Enfin, la sécurité et la facilité de production des générateurs à faible volume d'eau permettent d'obtenir à un moment donné, sans danger et sans fatigue pour le personnel, une pression notable-

ment plus élevée que la pression normale, pour les cas d'urgenee qui exigent tm prompt et vigoureux coup de collier.

Facilité des nettoyages. — Dans Tarticle économie du combustible^ nous avons déjà indiqué que les chaudières à tubes de fumée sont d*un nettoyage intérieur difficile, et que les chaudières à tubes d'eau sont préférables, parce que les dépôts salins s'enlèvent plus facilement.

Faciiité des réparations. — Les trois principales causes de réparations des chaudières, en dehors des défauts inapparents de la matière, qui sont indépendants du système, sont: 1* les coups de feu; ^ les dilatations contrariées; Z* les oxydations,-

1* — Dans tous les systèmes de chaudières, les coups de feu sont occasionnés soit par les manques d*eau plus ou moins complets, soit par Taccumulation de dépôts quelconques sur certaines parties des surfaces de chauffe. Les trois types paraissent également sujets aux coups de feu par les manques d'eau, qui résultent d'ordinaire de faits accidentels indépendants des chaudières, tels que mauvais fonctionnement des pompes, obstruction des conduites d'alimenta* lion, etc. — Quant aux accumulations de dépôts, les chaudières à tubes de fumée sont inférieures aux chaudières à tubes d'eau»

2* — Les dilatations contrariées sont une des principales causes de destruc* lion des chaudières cylindriques, dont les diverses parties sont toujours chauffées inégalement. Les refroidissements brusques qui se produisent lors de Touverture des portes de foyer, par l'entrée subite d'un grand volume d'air froid, occasionnent des contractions funestes à la conservation des coutures, et des tôles elles-mêmes qui se crevassent à la longue.

L*effet de ces dilatations contrariées n'est pas beaucoup moins nuisible k la plupart des systèmes tubulaires. Chaque fois qu'un certain nombre de tubes réunis en nn faisceau, sont exposés au feu, il arrive forcément que ces divers tubes acquièrent des températures sensiblement différentes. Si tous ces tubes sont reliés par chacune de leurs extrémités h une môme plaque ou à un môme collecteur transversal, les tubes les plus chauffés exercent un effort de poussée sur les pièces auxquelles ils sont fixés, alors que les moins chauffés exercent,' au contraire, un effort de traction. Ces efforts en sens inverses produisent nécessairement des fuites en fatiguant la matière. — Cet inconvénient est com^ mun aux chaudières des deux premiers types.

Dans les chaudières du troisième type, chacun des tubes* composant un élément double n'est relié qu'à celui qui le précède et à celui qui le suit; l'ensemble forme une spirale dont la dilatation est parfaitement libre. Cest un avantage considérable, car deux tubes de la môme fourche n'ont jamais dois' températures assez différentes pour fatiguer les joints.

3* — Dans toutes les chaudières, les points sur lesquels Teau peut séjourner, se rongent promptement par suite de l'oxydation. Les parties situées sur les fonds du bâtiment et exposées à l'humidité constante de la cale, sont aussi très-sujettes à se corroder extérieurement.

Les chaudières du deuxième et du troisième type sont exemptes de ce dernier

m. lu

inconvénient, car les parties qui contiennent Teau ne reposent pas sur le fond du bâtiment. De plus, pour les chaudières du troisième type en particulier, révaporation produite parla chaleur emmagasinée pendant la marche, dans les parois du foyer et dans Tenveloppe, achève Tassèchement complet des surfaces intérieures.

Au point de Tue des réparations, les chaudières du troisième type ont un avantage marqué sur les autres, car la partie avariée se remplace toujours par une pièce neuve de rechange, opération qui ne présente aucune difficulté sérieuse.

. Absence d'entraînements d'eau. — Toutes les chaudières à grand réservoir d'eau, et notamment celles du premier type, sont sujettes à des entraînements plus ou moins considérables. Certaines dispositions de chaudières du deuxième type sont beaucoup moins sujettes à ce grave inconvénient. Dans les chaudières du troisième type, Teau entraînée par la vapeur hors de la chaudière est toujours en très-petite quantité, à moins que Ton ne tienne volontairement un niveau très -élevé. Dans tous les cas, l'eau est arrêtée par Pépurateur *, mais cet appareil fonctionnerait naturellement tout aussi bien avec un type quelconque de chaudière. C'est un avantage pour les chaudières Belleville, qui en sont seules pourvues.

Régularité de nuurche. — La régularité de marche est obtenue, dans les deux premiers types, à Taide d^une masse d*eau plus ou moins considérable, tenue en réserve dans la capacité même de la chaudière. Cette masse 4'eau est nécessaire : car outre les alternatives d'alimentation, les irrégularités du chauffage et surtout les décrassages occasionnent toujours des variations de pression plus ou moins considérables. Mais les avantages que peut procurer un grand réservoir d'eau, sont achetés au prix d'inconvénients sérieux : le poids de la chaudière est plus considérable; la mise en pression est toujours lente; enfin, en cas d'explosion, les dangers sont plus grands.

Ces inconvénients sont évités avec les chaudières du troisième type ; mais jusqu'à ces derniers temps, les variations de pression y étaient fréquentes et considérables, à cause des irrégularités de Talimen talion, de la nature même du fonctionnement de l'appareil, et aussi du travail des feux. Les dispositions adoptées dans le dernier type de ces chaudières (n** 6 h), corrigent tous ces défauts, et leur régime de marche est actuellement très-régulier, malgré leur faible volume d*eau.

Conelusions. — En résumé la réalisation d'une bonne chaudière marine à haute pression, donnant une sécurité complète contre les explosions et une bonne utilisation de la chaleur, alliées à la régularité du fonctionnement et à la facilité pour les visites et les réparations, consiste dans la mise en pratique des deux conditions suivantes :

]• DUpoêition d'un générateur eaxluiivement composé de tubes, ayant leurs dilatations bien libres, et permettant le facile accès de leurs surfaces tant intérieures qu^exté" rieures*

DESCRimON DES CHAUDIÈRES. — N» 61 „ \ U7

2* Emploi de dkposiUons ou d'organeê smple$ d d'un tervke facile^ procurant la ooiwUuu» dam la chauffe et la rifoJLarUé dan» t alimentation, néeeuitées par rab* eence de réêerve d^eau.

La chaudière du type Belleville, modèle 1876, avec tous les organes dont il a élé question au n? 61,, est la seule qui réunisse complètement les conditions énoncées, et nous n'hésitons pas à la considérer comme le seul type applicable dans un avenir très-prochain, pour peu que les pressions soient portées à 8 ou 10 kilogrammes.

N* Bf 10 Réparateur des pertes d'eau douce. -— lAfig, 8, pi. VIT, Fig. a, et dont la légende adjointe à cette planche donne une description détaillée, n. vu. représente une chaudièra chauffée à la vapeur et remplissant les fonctions de réparateur des pertes d^eau douce. Ce réparateur a été employé avec les chaudières BelleinUe.

Sur les tuyaux K, V, V et N se trouvent des robinets dont il faut régler Fouverture relative pour assurer le fonctionnement régulier et continu du réparateur. — La circulation de la vapeur réchauffante qui remplit la capacité D, est réglée par Tou verture des robinets placés sur les tuyaux V et V. On laisse arriver par le tuyau V une quantité de vapeur plus ou moins grande, suivant ractivite que Ton veut donner au fonctionnement du réparateur ; puis Touvertare de la sortie par le tuyau V' de Teau provenant de la condensation, est réglée à Taide des indications d*ua tube de niveau spécial placé à la base de la capacité D, pour que la vapeur que renferme cette capacité ne puisse jamais s'échapper au condenseur. — La tension de la vapeur dans le coffre H, qui se lit d'ailleurs sur un indicateur du vide, ne doit pas dépasser une atmosphère, pour que Talimen talion par le tuyau N puisse se faire sans le secours d'une pompe. L'ouverture du robinet placé sur le tuyau K est réglée en conséquence. Enfin, l'ouverture de l'alimentation par le tuyau N doit être telle que le niveau se maintienne autant que possible au milieu du tube indicateur q.

11 importe de remarquer que, s'il est avantageux de vaporiser à une basse température Peau que renferment les tubes, à cause de la moins grande quantité de chaleur qui est alors nécessaire, il ne convient pas cependant de des-* cendre notablement au-dessous de 100<>. Il faut en effet que la pression dans le coffre H soit toujours sufBsante pour modérer les ébullitions qui résultent des variations de pression à la chaudière, et par suite de Faction vaporisatrice de la vapeur amenée dans la capacité D ; sans cela, ces ébullitions occasionnent des entraînements d'eau quelquefois considérables, et les pertes sont réparées avec de l'eau salée au lieu de l'être avec de l'eau distillée. — Au surplus, les réparateurs dont il s'agit sont aujourd'hui abandonnés, et les pertes sont directement réparées par l'alimentation à l'eau de la mer, en affectant une chaudière à cette opération, et en maintenant le niveau assez élevé pour obtenir Textraclion par entraînement d'eau dans Tépuratour.

148 PESCBIPTION DES CHAUDIÈRES. — N« 62,

H* 63. -^1. Tôl«0 •otaalleiBcnt en uumg^ pour !•• «ikandières éù l'État. Fenlrair** dca parois. — 2. Gonisctioii des cluiadièrcs ea lôla d'acier. — 3. ■liquidas. Foyers àr pétrole. — 4. Appareils fùmÎTores. — 5. Tubes mobiles tèmes divers. — 6. DUpoaitftoas réoeaies pour ■éclieurs et sarchauffei *7. Sifflets de si^aal. — 8. Botte à clapota poar extractiaa coatiaue. — 9. Hou- ' vellea éprouvettea de aaliaoaiètres.

N^ B^^ Tôles actaellemeiit en nsa^e poni^ les ehandières de rÉtat. — Depuis Tannée 1870, les tôles employées à la confection des chaudières ont leur qualité, leur épaisseur et leurs dimensions réglées d'après les tableaux suivants, pages 150 et 151.

Modifications apportées à la construction des chaudières réglementaires à faces planes. — Un nouveau plan des chaudières réglementaires à faces planes consacrant les modifications apportées jusqu*alors, et introduisant quelques modifications nouTelles, a élé étudié à Indret et rendu réglementaire en juin 1870. Avant cette époque, les chaudières avaient reçu successivement les modifications suivantes : Les tirants sont tous en Ter rond et leur écartement est fixé à ©•,102 (dépêche du 6 mars 1867). — Remploi des tubes mobiles, système Langlois, est généralisé (dépêche du 16 juillet 1868). — Les portes des boîtes à fumée sont modifiées pour permettre la mise en place, sur les angles, des tubes Langlois (dépêche du 21 juin 1867). — Des portes de visite sont installées sur la façade, au bas de la lame d'eau qui est au-dessus des boîtes à fumée (dépêche du 4 octobre 1869.) — Les entretoises à écrous sont abandonnées, et remplacées par des entretoises taraudées et rivées pour les lames d*eau verticales, et par des boulons rivés, à douilles, pour les lames d'eau situées sous les cendriers (dépêche du 3 mars 1870). — Enfin, il a été adopté un nouveau système de grilles pour les chaudières basses (dépêche du 3 mars 1870). ' La rivure des enlretoises taraudées se fait à froid. Les deux tôles sont taraudées d'un seul coup, avec un taraud très-allongé, de manière que les filets des deux trous correspondent. L'entretoise étant taraudée cylindriquement, est coupée de longueur et saisie par une mâchoire à tourne-à-gauche, qui embrasse trois filets, soit 7 millimètres de hauteur, et que Ton serre au moyea d'une vis; les bavures étant abattues au bout opposé de Tentretoise, pour faciliter rentrée, cette entretoise est mise en place et vissée jusqu'à ce que la mâchoire vienne porter sur la tôle. L'entretoise doit alors dépasser de 7 millimè^ tires de l'autre bord. Quand toutes les entretoises d'une lame d*eau sont vissées, ou même quand toutes les entretoises d'une chaudière le sont, on commence lèrivetage. En contre-tenant d'un côté avec une masse, on forme, au marteau, là rivure de l'autre côté ; les deux rivures sont d'abord formées, et sont ensuite achevées en même temps. La mise en place de toutes les entretoises avant de commencer de river, fait éviter les grandes vibrations de la tôle et le rapprochement des deux faces de la lame d'eau. — Les entretoises du fond de cendrier portent une tête à six pans qui est placée en dessous ; les douilles intermédiaires, consistant simplement en morceaux de tôle roulée, sont en deux par-*

DESCRDPTION DES CHAUDIÈRES. — H^ 62, i49

lies pour faciliter leur introduption. La rivure se fait à chaud dans le cen* drier, et sur un bout de 25*^ qui a été laissé en excédant lorsque Tentretoise a été coupée de longueur.

Concurremment avec les tubes démontables Langlois^ on emploie aussi les tubes Gantelme et les tubes toscer (n» 62 J. A la suite de Taccident survenu aux ciels de foyer du Lagalissonnière, qui ont reçu un coup de feu occasionné par les dépôts graisseux, il a été décidé que pour faciliter le nettoyage des ciels, les deux rangées inférieures de chaque faisceau tubulaire comporteraient des tubes démontables. Cette mesure serait excellente si les trous à sel des façades permettaient Tintroduction des hommes chargés du nettoyage ; mais elles sont trop petites pour cela ; et c'est encore moins les tubes que la petitesse de ces ouTertures qui gène pour le nettoyage des ciels de foyer. On s*explique difficilement, d'ailleurs, que ces ciels que Ton réussissait à maintenir propres avec la condensation par mélange, soient plus difQciles h. nettoyer avec un condenseur par surface; car les dépôts graisseux s'enlèvent plus aisément que les incrustations de sulfate de chaux, à moins qu^on n'ait laissé prendre à ces dépôts graisseux une épaisseur considérable.

Les modifications apportées aux grilles du type bas sont, les suivantes : les foyers avaient trois rangées de grilles de O^jSS de longueur; ces trois rangées ont été remplacées par deux, mais les grilles ont une longueur de 0",83. On a par suite supprimé l'un des sommiers intermédiaires et ses galoches. -

Les plans adoptées en juin 1870 consacrent les modifications. suivantes : ModificatUnu communes aux types haut et bas, — La partie arrondie du conduit de fumée est supprimée et remplacée par deux faces planes'. Ce chaligetnent permet non-seulement de mettre des entretoises entre le ciel, la façade et les flancs de la chaudière d'une part, et les faces correspondantes du conduit de l'autre ; mais encore il rend la construction du conduit de fumée plus simple» et facilite la mise en place des patins pour les tirants. Cette modification qui avait déjà été adoptée pour les chaudières renforcées, est maintenant appliquée à tous les t^'pes.

— Les taquets placés pour soulager les chaudières ont été abaissés pour faciliter l'emploi des crics hydrauliques.

— Les côtés extrêmes de la boîte à (umée ont été modifiés par une diminution de la courbure des tôles qui forment le conduit de fumée.

— Le nombre des entretoises a été augmenté dans Les .cendriers, dans la partie haute des façades, dans les flancs des foyers, dans les boîtes à feu, dans les lames d'eau des boîtes à fumée, dans les fonds et dans les conduits de

fumée.

— Les patins des tirants isolés, qui étaient placés sur les faces latérales, au-dessus des tubes, sont remplacés par des cornières qui forment le prolongement des armatures situées à la hauteur du faisceau tubulaire, et qui s'élèvent jusqu'au dôme de la chaudière. Par cette disposition, les faces latérales sont mieux consolidées.

— En raison de l'usure rapide des tôles des conduits de fumée, Tépaisseur de ces tôles a été portée à 12 millimètres.