calories de dXA

1« Simple détente (d = 12)

2" Double détente (d — 8)

3*» Triple détente (d = G)

La diminution de surface par cheval, en passant de la pression 2^,10 à la pression 0*^,42, loin d'être exagérée, est donc un peu inférieure à la diminution de la chaleur à extraire ; en conservant la valeur de S de la machine à simple détente, on se rapprocherait de la proportion adoptée actuellement en France.

M. Seaton, tenant compte de la très grande influence que nous avons trouvée plus haut pour 0,, et, par suite, pour la température T, de Teau réfrigérante à l'entrée, a soin d'indiquer que son tableau correspond à une valeur de T^ égale à 15°,5. Il recommande d'accroître la surface réfrigérante de 10 %, quand le navire est destiné aux mers tropicales.

164. — Volume d'eau réfrigérante. — Le travail nécessaire, pour faire circuler l'eau dans un condenseur à surface, étant beaucoup moindre que pour l'extraire d'un condenseur par mélange, on proportionne, l'eau de circulation, plus largement que l'eau d'injection, au poids de vapeur à condenser.

La règle usuelle, dans la marine française est de faire circuler 50 litres d'eau par kilogramme de vapeur à condenser, ce qui, dans un condenseur présentant une surface S de 0'"*,015 par kilogramme de vapeur et par heure, revient à établir une circulation par heure de

par m* de surface réfrigérante.

Celte règle ressort de l'inspection du tableau XXXVI ci-après, dans lequel la circulation par cheval et par heure varie de 300 litres à 400 litres,

et est moyenne de 350 litres ; on peut admettre, en effet, que la dépense de vapeur des machines considérées s*écarte peu de 7 kilogrammes par cheval et par heure.

Dans le tableau XXXVI, n** 167, les chiffres relatifs à la circulation résultent d'une simple évaluation du débit des pompes rotatives, qui est mal connu. En se reportant à Tépoque des pompes à piston, on a des chiffres plus exacts. Le tableau suivant, extrait d'un ancien mémoire de M. Audenet, se rapporte à quatre essais de machines faits au tirage naturel ; le débit des pompes est estimé à 0,85 du volume engendré par les pistons.

Infernet . . .

Voltigeur .

Chasseur .

Dtves • • • .

Moyennes

Puissance F

chevaux

Surface réfrigérante par ehefal

mèlres carrés 0,194 0,181 0,158 0,192

Eau

de circulation

par chefal

litres

A répoque de ces expériences, la dépense de vapeur étant à peu près de 8 kilos par cheval et par heure, une circulation de 400 litres par cheval correspondait bien à 50 litres par kilog. de vapeur.

L'action de Teau réfrigérante ne dépend pas seulement de son poids

P et de la surface de condensation S par kilog. de vapeur. La durée du

séjour de l'eau dans le condenseur doit, de plus, être suffisante pour

que son échauffement se produise au degré prévu. Soit V le volume de

Teau dans les tubes du condenseur, par kilog. de vapeur et par heure ; le

nombre de fois que l'eau se renouvelle par heure est représenté par le

rapport

dans lequel les deux termes P et V peuvent être rapportés au cheval ou au kilog. de vapeur par heure, indifféremment. Le tableau XXXVl montre que ce rapport varie de 600 à 1.400; une valeur assez voisine de la moyenne est

Ç. = iooo,

qui correspond à une durée de séjour de l'eau dans le condenseur égale à 3%6.

Il doit sans doute y avoir une relation entre la contre-pression et la

valeur du rapport P à V, mais les conditions du refroidissement sont trop complexes pour que cette relation apparaisse dans les résultats des expériences. Sur le tableau du XXXVI on ne voit même pas nettement IMnfiuence des valeurs absolues de P et de S sur la contre-pression.

165. — Position et direction relatives de% courants dCeau et de mpeur, — Parmi les dispositions variables qui doivent être adoptées pour la circulation, se trouve, en premier lieu, celle de la place relative assignée à Teau et à la vapeur dans le condenseur. Nous avons supposé jusqu'ici que l'eau circulait à l'intérieur des tubes. Au début, en Angleterre surtout, on faisait généralement circuler l'eau à Textérieur des tubes ; une maison anglaise des plus importantes et des plus justemeDt réputées est restée fidèle à cette tradition.

L'eau à l'extérieur des tubes, séjournerait trois fois plus de temps dans le condenseur, car le volume intérieur des tubes n'est guère que le quart du volume total compris entre les plaques de tète. Ce serait là sans doute un faible avantage, comparé aux inconvénients des irrégularités de courant qui peuvent rendre une partie de la surface réfrigérante inefficace. L'eau peut rester dormante dans certains endroits, à tel point que, dans un des rares condenseurs à circulation extérieure construits en France, on a rencontré un jour une invasion de végétation marine.

Les motifs, qui ont conduit à l'adoption presque générale de la circulation intérieure, sont surtout d'ordre pratique. Ils portent sur les questions de nettoyage, de démontage, de tamponnage de tubes crevés, et surtout sur la convenance de mettre les garnitures dans la plaque de tète, à l'abri du contact de la vapeur.

Une seconde question, plus controversée, est celle de la direction relative à donner aux courants d'eau et de vapeur, quand on dirige la vapeur à l'aide d'écrans courant parallèlement aux tubes.

On se contente très souvent d'envoyer l'émission de vapeur au milieu du condenseur, normalement aux tubes, figure 255 en laissant à la condensation le soin d'appeler la vapeur en tous sens. La seule précaution prise, pour faciliter la distribution de la vapeur, consiste à supprimer quelques tubes pour lui ouvrir des chemins rayonnants à partir de son point d'arrivée, comme le représente la figure. Parmi les condenseurs qui figurent au tableau XXXVI, n** 167, ceux du Brennus^ du Camot, du Cassiniy du Casabiancay du Forban^ présentent cette disposition.

Souvent, en vue d'obtenir la plus basse température possible de Feau condensée, et, par suite, le meilleur vide moyen au manomètre du condenseur, on cherche à diriger les deux courants en sens inverse l'un de l'autre, Teau de condensation baignant les tubes les plus froids. Cette

disposition, représentée figure 3S7, a été particulièrement bien réalisée dans le condenseur du Friedland, figure 256 ; on la rencontre aussi, plus ou moins parfaite, sur le Dupuy-de-Lôme, le Jemmapes, le Tage, le Uu Chayla, VIsly, et le Coureur (tableau XXXVI).

Fig. 255.

Enfin, on a pensé quelquefois qu'il était préférable de produire la condensation le plus brusquement possible, en plaçant les tubes les plus froids à l'entréemèmedela vapeur, et en donnant aux deux courants des directions parallèles et de même sens. Tel est le cas du à'iberville, le dernier des bâtiments qui figurent au tableau XXXVl. Sur le A'IberviUe^ dans l'essai à toute puissance, la contre-pression au condenseur a été supérieure de O'.IO à celle des autres navires du tableau, savoir, 0',22 au lieu de 0*,12; la chute de pression, du cylindre au condenseur, a été égale à la moyenne de celles des autres navires 0^,29. L'expérience du d'Iàervitle est donc défavorable au parallélisme des courants.

La première disposition, celle des courants perpendiculaires, a l'avantage de la simplicité ; elle dispense des écrans nécessaires pour diriger la Tapeur ; elle n'est pas inférieure sous le rapport du vide obtenu.

100. Pompe à air; son débit. Décharge accidentelle. — Dans les condenseurs à surface, l'air vient principalement des chaudières, oii l'eau d'alimentation en introduit toujours une petite quantité, bien qu'elle en soit rarement saturée ; il y a de plus les rentrées d'air de la machine, à peu près nulles dans un appareil bien entretenu. L'air ne s'y trouve donc qu'à une pression très faible, limitée uniquement par l'imperfection de la pompe; le manomètre indique souvent, en effet, une contre-pression à peine supérieure à la pression maximum de la vapeur d'eau. Le débit d'air de la pompe, égal aux rentrées d'air dans le même temps, est presque nul, et le nom de pompe à air n'est plus guère justifié.

D'un autre côté, le débit d'eau, égal simplement au débit de l'alimentation, moins les pertes d'eau douce de la machine, plus les petites rentrées accidentelles d'eau.de mer, n'est guère que 3 ou 4 ^ du débit d'eau de la pompe à air d'un condenseur à injection.

Quoiqu'il en soit, on a longtemps conservé au volume engendré par le piston de la pompe à air la même valeur, avec les condenseurs à surface, qu'avec les condenseurs à injection, en prévision du cas où l'on aurait à fonctionner par injection. On a ensuite accepté peu à peu des réductions. Pour les neuf premiers condenseurs du tableau XXXVl, le volume engendré est en moyenne de 414 litres par cheval, ou 60 litres par kilog. de vapeur, au lieu des 100 litres habituels avec les condenseurs à injection. Si l'on lient compte des rendements des pompes, la différence est plus grande, parce que la pompe des condenseurs à surface, par suite précisément de la moindre pression de l'air à aspirer, soulève plus tardivement ses clapets. Le rendement en volume ne dépasse pas 0,5, ce qui donne 30 litres par kilogramme de vapeur.

En nombres ronds, le débit de la pompe à air, avec les condenseurs à surface, est de 1 litre d'eau et 30 litres d'air très raréfié, par kilog. de vapeur condensée, tandis qu'il est de 25 litres d'eau et 50 Utres d'air avec le condenseur à injection. Le débit de vapeur aspirée avec l'air et condensée par compression est insignifiant, dans les deux cas, et sans influence sur le vide.

Pour éviter d'avoir deux pompes, engendrant des volumes à peu près égaux, la pompe de circulation débitant l'eau à plein corps, presque sans travail, la pompe à air dépensant du travail en débitant très peu d'eau, M. Joessel a imaginé une disposition de condenseur très curieuse, où les deux fonctions sont remplies par une seule et unique pompe; on y trouve bien la marque de l'esprit un peu aventureux, qui a entraîné si souvent son auteur loin des chemins battus.

L'eau circule à travers le condenseur A, figuré 256, où elle n'exécute pas moins de huit parcours dans les tubes ; elle est appelée par la pompe F,

dans une sorle de boite d'injeclion B, où son arrivée est réglée par un registre £. Dans celle même boite d*injection, qui communique librement avec le condenseur côté vapeur, se fait l'aspiration de l'air, tandis que Teau de condensation n*y a pas accès.

L'eau de condensation s'amasse au fond du condenseur en D, audessous de l'orifice d'aspiration de la pompe, et y est aspirée par le tuyau G de la pompe alimentaire.

Le condenseur fait ainsi l'office de bâcbe.

La simplification réalisée était sérieuse au point de vue du nombre des organes. L'inconvénient s'est rencontré dans les difficultés d'alimentation. Les pompes alimentaires, en raison de leur petit diamètre, ne font pas facilement le vide dans leur boite à clapets et, par suite, n'aiment pas à aspirer dans un réservoir sans pression. II faut alors des précautions spéciales pour assurer l'amorçage de la pompe, et, quand le vide est très bon, la pompe reste exposée à se désamorcer.

Le condenseur Joessel a été établi sur le Friedlandy le Ilugotij le Beautemps' Beaupré ; la figure 286 représente l'appareil du Friedlandy qui est encore en service.

Les condenseurs à surface ordinaires sont parfois complétés par une bâche, dans laquelle se fait la décharge de la pompe à air, et où aspire la pompe alimentaire. Le rôle de la bâche se réduit à celui de simple réservoir d'eau d'alimentation, après dégagement de l'air extrait du condenseur.

Au début, on prévoyait toujours la nécessité de faire fonctionner le condenseur à surface par injection ; la bâche portait donc un tuyau de décharge accidentelle, semblable au tuyau de décharge à la mer des anciens condenseurs. Cette disposition se rencontre encore fréquemment, et n'a pas d'ailleurs d'inconvénients. En prévision du cas où les avaries de tubes, qui ramènent à fonctionner à la manière d'un condenseur à injection, n'auraient pas suffi à fournir l'eau nécessaire, on disposait de plus une injection accidentelle ; cette injection servait surtout d'ailleurs à réparer à l'eau de mer, en cas de perte d'eau douce, ce qui en faisait un organe des plus dangereux. Dans l'état actuel des machines, la décharge accidentelle n'est pas nécessaire, et l'injection accidentelle doit être absolument supprimée.

167. — Tableau des conditions de fonctionnement de quelques coU' denseurs, — Les nombres du tableau XXXVI s'appliquent à la totalité des condenseurs de chaque navire considéré.

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