CHAPITRE XI

95. Généralités. — La production de la vapeur exige beaucoup de soin et d'attention : du chauffeur dépendent l'économie de combustible, la conservation des chaudières et la sécurité.

Le gémrateur de vapeur, ou chaudière, est un récipient clos, soumis à Faction de la chaleur dégagée dans un foyer, et dans lequel Teau est chauffée et vaporisée sous une pression déterminée dans chaque cas, et limitée par la soupape de sûreté. Un appareil alimentaire remplace l'eau sortie du générateur à l'état de vapeur.

La chaudière peut être complétée par un réchauffeur d'eau d'alimentation, qui chauffe l'eau, mais sans la vaporiser, et quelquefois elle est munie d'un surchauffeur ^ destiné à élever la température de la vapeur, sans en augmenter la pression.

96. Combustibles. — Les combustibles pour le service des chaudières sont quelquefois choisis de manière à obtenir une vaporisation exceptionnellement active, ou en vue de la commodité de l'emploi. Mais le plus souvent, on recherche le combustible qui coûte le moins cher *.

La caractéristique essentielle d'un combustible est le pouvoir calorifique : c'est le nombre de calories que dégage la

* Il peut arriver que ce combustible le mbins cher ne soit pas celui dont le prix à la tonne est le moindre, car les cendres et l'eau s'ajoutent inutilement, ou plutôt d'une manière nuisible, au véritable combustible.

âl2 MANUEL DE LÀ MACHINE A VAPEUR

combustion complète d'un kilogramme. Certains calorimètres, notamment celui de Mahler, permettent la détermination précise de ce pouvoir calorifique. Les produits de la combustion sont l'acide carbonique et la vapeur d'eau *.

Le combustible contient des substances inertes, qui forment les cendres après la combustion. La cendre de houille consiste surtout en fragments schisteux et siliceux ; elle contient souvent de Toxyde de fer, donné par les pyrites, après la combustion du soufre et du fer qui les composent.

La proportion de cendres se mesure après Vincinération au rouge, en présence de l'air, du combustible pulvérisé. Cette opération exige, pour une livraison de houille, une prise d'essai, qui doit en représenter la teneur moyenne en cendres.

Certains combustibles contiennent une grande proportion d*eau : elle forme encore le quart ou le cinquième du bois bien séché à Tair. Les combustibles minéraux peuvent aussi absorber de Teau : un kilogramme de coke sec, exposé à la pluie, peut en prendre 200 et même 250 g. Cette eau augmente le poids apparent du combustible ; dans remploi, elle emporte la chaleur qui la transforme en vapeur.

La houille renferme aussi des proportions d'eau variables, et assez importantes pour rendre difficile le contrôle des poids vendus ; surtout après l'opération du lavage, les charbons menus en tiennent une forte proportion.

Les principales espèces de houilles se classent d'après leur teneur en matières volatiles. La calcination dégage ces matières volatiles : elles contiennent surtout des com-

* Cette vapeur d'eau se condense dans le calorimètre, et y abandonne un certain nombre de calories. Dans la combustion normale, au contraire, cette vapeur d'eau se dégage sans être condensée, de sorte que les calories correspondant à sa chaleur latente ne peuvent être utilisées. Par exemple, un kilogramme de houille grasse, à 3 p. 100 de cendres, donnera au calorimètre un pouvoir calorifique de 9 000 calories ; la combustion produira 3,03 kg d'acide carbonique et 0,45 kg de vapeur d'eau, dont la chaleur latente, indiquée par le calorimètre, mais non utilisée en pratique, sera de 270 calories. Cette perte s'ajoute à celle qui résulte de la température généralement assez élevée des gaz rejetés.

posés d'hydrogène et de carbone. La proportion de carbone fixe qui reste après la calcination est, par suite, inférieure à la proportion totale de carbone contenu dans le combustible. On compte généralement les proportions de matières gazeuses et de carbone fixe pour la houille supposée pure, c'est-à-dire entièrement privée d'eau, par une dessiccation à 100*», et des matières stériles qui forment les cendres. Suivant la nature des houilles, la calcination dans un creuset donne un culot de coke plus ou moins compact, ou des grains isolés.

Les anthracites ne renferment qu'une faible proportion de matières volatiles. Us s'enflamment difficilement, et les morceaux isolés s'éteignent rapidement; en masse, ils donnent un bon feu avec peu de flammes et sans fumée. 11 convient, pour la bonne combustion, que les fragments soient tous à peu près de même taille.

La partie combustible des houilles maigres tient 7 à 10 g de matières volatiles contre 93 à 90 g de carbone fixe. Elles brûlent avec une fiamme courte en donnant peu de fumée.

Les houilles demi grasses renferment 10 à 15 g de matières volatiles pour 85 à 89 g de carbone fixe ; les fragments s'agglutinent au feu.

Les houilles grasses tiennent 15 à 20 g de matières volatiles pour 85 à 80 g de carbone fixe ; elles se ramollissent au feu, fondent en partie et se prennent en masse ; cette propriété est utilisée dans la chauffe du fer de forge, avec les houilles dites maréchales. La fiamme des variétés de houilles grasses est tantôt courte et tantôt longue.

Les houilles sèches à longue flamme ou flambantes sont les plus riches en matières gazeuses (20 à 25 g pour 80 à 75 g de carbone fixe). Elles brûlent avec flamme et fumée abondantes, sans s'agglomérer.

Les lignites sont des combustibles minéraux qui proviennent de couches moins anciennes que celles des véritables terrains houillers. 11 en existe d'assez nombreuses variétés. Le plus souvent, le lignite est de couleur brune ou noire,

plutôt terne que brillante. 11 donne une fumée abondante d'une odeur désagréable ; il renferme une forte proportion d'eau, de sorte qu'à poids égal le pouvoir calorifique est moindre que celui de la houille.

La tourbe est le produit de l'altération de divers végétaux sous l'influence combinée de l'eau et de l'air. Elle contient principalement du carbone, des cendres, et une grande proportion d'eau, qu'on élimine partiellement en faisant bien sécher les morceaux découpés dans les bancs tourbeux. Une bonne tourbe peut produire en brûlant à peu près la même quantité de chaleur qu'un poids égal de bois.

Pour la production de la vapeur, on préfère généralement les houilles demi grasses ; mais les seules, qu'on n'emploie guère pour cet usage, sont les houilles grasses, qui ne sont pas les plus abondantes, et qu'on recherche surtout pour la fabrication du gaz d'éclairage et du coke. L'agglomération des morceaux en rend d'ailleurs la combustion difficile sur grille.

La proportion et la nature des cendres ont une grande importance. Non seulement les cendres réduisent la quantité de véritable combustible dans la masse transportée et vendue ; mais elles gênent la combustion. Quand elles sont infusibles à la chaleur, comme la plupart des cendres blanches, elles tombent en poussière et traversent sans peine les grilles, ou sont entraînées par le tirage. Les cendres très fusibles coulent sans trop gêner la combustion. Les cendres à demi fusibles sont les plus gênantes : elles empâtent et encrassent les grilles, sous forme de mâchefers.

Le mode d'emploi de la houille dépend beaucoup de l'état physique et de la grosseur des fragments. Les opérations de triage et de classement deviennent de plus en plus minutieuses sur le carreau des mines. On sépare les gros morceaux, puis ceux de taille moyenne, gros à peu près comme le poing, qu'on désigne sous le nom de gailleterie. Le tout venant renferme des grosseurs mélangées : souvent on en a retiré les plus gros morceaux, ou les menus les plus fins.

Enfin les menus constituent des catégories variées, suivant les dimensions des grilles de criblage. Ces menus sont parfois de mauvais combustibles, mélangés d'une forte proportion de matières terreuses ; inversement, les lavages peuvent séparer en grande partie ces matières, si bien qu'ils deviennent les sortes les plus pures.

L'exploitation de certaines houilles donne une forte proportion de gros morceaux ; d'autres, très friables, n'existent guère qu'à l'état de menus.

Les briquettes sont formées de houille très menue, qui peut avoir été débarrassée d'une partie de ses cendres par le lavage, et de brai, à raison d'environ 80 kg par tonne. Une forte compression produit l'agglomération. La briquette, bien préparée avec de bonnes matières, est un excellent combustible facile à employer. Elle s'emmagasine bien, et peut se conserver plusieurs années sans altération notable.

Les cokes de gaz servent parfois à la production de la vapeur; on ne fabrique plus guère de coke de four spécialement pour cet usage. Le principal avantage du coke est de ne pas donner de fumée ; il est inférieur à la houille dont il provient, puisque cette houille est privée des éléments gazeux. Par suite de ce départ, la proportion de cendres, rapportée au kilogramme, est plus forte dans le coke.

Les goudrons de houille et les résidus de distillation du pétrole sont d'excellents combustibles, d'un emploi très commode pour la production de la vapeur.

Le pouvoir calorifique des houilles usitées en pratique pour la production de la vapeur est en général de 7 000 à 9000 calories par kg; celui des lignites ne dépasse guère 5 000 calories.

97. Gombustion. — La combustion est la combinaison chimique avec l'oxygène de l'air des parties combustibles, le carbone et l'hydrogène, qui forme avec le carbone divers composés, dits carbures d'hydrogène. Ces carbures d'hydrogène

se dégagent lorsqu'on chauffe la houille; c'est ainsi qu'on produit le gaz d'éclairage, en soustrayant la houille, pendant cette distillation, à l'action de l'air qui emflammerait les gaz chauds dégagés. Avec ces gaz combustibles se dégagent aussi une petite proportion de gaz inertes (non combustibles), tels qu'azote, acide carbonique.

La combustion de Thydrogène donne de la vapeur d'eau :

1 kg d'hydrogène se combine avec 8 kg d'oxygène pour donner 9 kg d'eau, et cette combinaison dégage 34 460 calories. Le carbone forme avec l'oxygène deux composés diff'érents : 6 kg de carbone et 8 kg d'oxygène produisent 14 kg à* oxyde de carbone, qui est un gaz encore combustible ; 8 autres kg d'oxygène et 14 kg d'oxyde de carbone (ou 16 kg d'oxygène et 6 kg de carbone) forment 22 kg à' acide carbonique, qui n'est plus combustible. La transformation d'un kg de carbone en acide carbonique dégages 080 calories, tandis que la formation de l'oxyde de carbone n'en produit que

2 500, ou les trois dixièmes de la quantité de chaleur totale que donnerait la combustion complète.

Connaissant les quantités de carbone et d'hydrogène à brûler dans un kg d'une houille déterminée, on peut facilement calculer le poids d'oxygène nécessaire pour la combustion complète de ces deux éléments. L'oxygène se trouve dans l'air, mélangé à l'azote et à quelques autres gaz inertes, à raison de 230 g d'oxygène dans un kg d'air. En faisant ce calcul, on trouve que les houilles de qualités courantes exigent environ 12 kg d'air par kg, ou 9 m^ à la température et à la pression ordinaires.

Si la quantité d'air fournie est moindre que celle qui est strictement nécessaire, il est certain qu'une partie du combustible va se perdre à l'état de gaz non brûlés, carbures d'hydrogène ou oxyde de carbone. Si la quantité d'air est plus grande, l'excès d'air non utilisé pour la combustion sortira avec les gaz brûlés par la cheminée : comme ces gaz sont rejetés à une température encore assez élevée, ils emportent un certain nombre de calories, qui sont perdues :

par conséquent, il est intéressant de ne pas exagérer Texcès d'air. Mais il est impossible en pratique de régler, avec la précision des dosages chimiques, la proportion d'air qui entre dans un foyer ; en outre, il n'y a pas mélange homogène dans toute l'étendue du foyer, de l'air et des gaz combustibles : aussi un petit excès d'air est-il désirable; mais il convient que cet excès soit aussi faible que possible.

L'analyse chimique des gaz rejetés par un foyer permet de reconnaître si l'air est trop abondant ou s'il fait défaut. Gomme la composition du courant gazeux est variable, il importe que les analyses soit multipliées ; c'est surtout la rapidité plus qu'une exactitude minutieuse qui convient pour ces essais. Certains appareils, tels que celui d'Orsat, permettent des dosages faciles. C'est une opération qui devrait être faite de temps en temps dans toutes les installations de quelque importance : les résultats des essais seraient communiqués aux chauffeurs, à moins qu'ils ne fassent euxmêmes ces dosages, après un facile apprentissage.

La combustion exige non seulement des proportions convenables de combustible et d'air, mais il faut aussi que ces deux éléments, pour se combiner, soient portés au préalable à une température assez élevée. L'air entre généralement froid dans un foyer; il passe sur des morceaux de combustible en ignition et s'échauffe à leur contact : la combustion peut alors se produire ; elle dégage de la chaleur et échauffe le combustible restant. Mais on comprend aisément qu'un trop grand excès d'air, loin de la faciliter, pourrait refroidir la masse au point de gêner et même d'arrêter la combustion complètement. Une température élevée dans le foyer, supérieure à celle qui serait strictement nécessaire, est très utile pour la bonne combustion.

98. Grilles. — On brûle habituellement les combustibles minéraux sur une grille horizontale ou légèrement inclinée, composée de barreaux en fonte ou en fer (fig. 200 et 201)

Par des chargements plus ou moins espacés, on entretient sur la grille une couche d'épaisseur à peu près uniforme.

En coupe transversale, le barreau est aminci vers le bas, afin qu'un fragment engagé entre deux barreaux ne s'y coince pas, mais tombe aisément. La hauteur doit être assez

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Fig. 200. — Barreau de grille en fonte.

grande, pour qu'il ne fléchisse pas. De plus, une grande hauteur donne une grande surface de contact du métal et de l'air, doublement avantageuse en refroidissant le barreau et en échauffant l'air.

Fig. 201. — Barreau de grille en fer.

Les barreaux reposent par leurs extrémités sur des grosses barres transversales ou sommiers, encastrés dans les murs de briques qui entourent les foyers, ou fixés sur parois métalliques de la chaudière dans le cas de foyers intérieurs.

Il convient de remplacer à temps les barreaux usés ou affaissés, de manière que toute la surface de la grille soit régulière, car une dépression y fait brûler les barreaux voisins. L'épaisseur de la couche chargée sur la grille ne doit être ni trop forte, car elle dégagerait des gaz combustibles non brûlés, ni trop faible, car elle laisserait passer un excès d'air; il faut la déterminer pour chaque espèce de

charbon ; elle varie d'ailleurs avec l'activité de la combustion. Cette épaisseur doit être maintenue à peu près uniforme : si on la laisse diminuer en un endroit, l'air y passe plus facilement et active la combustion : bientôt il se forme un vide sur la grille. Quand on bouche ce vide avec du charbon frais, la combustion se ralentit au contraire.

L'épaisseur de la couche est de 8 cm environ avec les houilles ordinaires; elle est bien moindre avec les menus maigres, et peut être plus forte avec certains combustibles en gros morceaux. Autant que Jpossible, il convient que la grosseur des fragments ne dépasse pas celle du poing.

En plan, la grille a une forme rectangulaire ; elle garnit la partie inférieure du foyer. Sur un des côtés du rectangle se trouvent la porte ou les portes déchargement; sur le côté opposé est Vautelj mur en briques qui dépasse de 30 ou 40 cm la surface de la grille, pour maintenir le combustible. Les deux autres côtés sont formés par des murailles en briques (ou par les parois des chaudières, dans le cas des foyers intérieurs). Au-dessous de la grille est le cendrier, contenant parfois une couche d'eau pour éteindre les escarbilles qui y tombent.

La largeur de la grille (dimension parallèle à la façade et à l'autel), peut être quelconque; la longueur ne dépasse guère 2 m pour la commodité du chargement et du nettoyage, quand la grille est horizontale. Les grilles très inclinées des locomotives atteignent et dépassent la longueur de 3 m.

Autant que possible, on doit ménager entre la grille et la chaudière qu'elle chaufTe un espace un peu grand, dit chambre de combustion^ où se produit la combinaison des gaz combustibles et de l'air.

Certains charbons, dont les cendres deviennent pâteuses à la chaleur, forment sur les grilles des galettes de mâchefer, qui finissent par gêner et ralentir beaucoup la combustion. Il faut, au bout d'un certain nombre d'heures de marche, retirer ces mâchefers : l'opération pénible du décrassage de la grille ne va guère sans perte de combustible, et un certain

délai est nécessaire après ce travail pour que le feu soit rétabli en bon état.

L*air nécessaire à la combustion entre dans le cendrier et traverse la grille; les barreaux le distribuent en nappes parallèles à travers la couche de combustible. Parfois on laisse aussi entrer un peu d'air par la porte ou par des ouvertures spéciales, au-dessus de la grille, lorsque les charbons contiennent beaucoup de matières volatiles, ou lorsqu'on les charge en couche épaisse ; mais il ne faut pas exagérer cette admission d'air supplémentaire, parce qu'elle risque de refroidir par trop les gaz du foyer et d'empêcher la combustion au lieu de la favoriser.

99. Grilles spéciales. — Aux barreaux ordinaires, on substitue dans certains cas divers systèmes de grilles fixes ou mobiles. Par ces systèmes on cherche à obtenir l'un ou Tautre des effets suivants, ou plusieurs ensemble : améliorer la combustion, éviter la fumée, charger mécaniquement le combustible, produire automatiquement le décrassage. Les résultats obtenus sont assez variables suivant les cas et selon la nature des combustibles employés. Les descriptions qui suivent s'appliquent à des appareils choisis comme types parmi les très nombreuses dispositions proposées.

Le principal inconvénient de la grille ordinaire est l'irrégularité du régime de la combustion qu'elle permet de réaliser. Qu'on suppose une grille chargée d'une couche uniforme de charbon bien allumé : la plupart des matières volatiles sont déjà dégagées, et le combustible se compose de morceaux de coke incandescents, entre lesquels l'air passe facilement. Pour ce motif, la proportion d'air est probablement trop forte; la combustion se fait bien, mais avec excès d'air. Sur ce combustible incandescent, on vient charger une couche de houille fraîche. Cette houille, souvent un peu humide, refroidit le foyer; un certain refroidissement jyft"H*> aussi de l'entrée de l'air pendant Touverture des

portes de chargement. En outre, la houille, si elle est menue, obstrue les passages que l'air trouvait précédemment entre les fragments de coke. Cette houille fraîche, chauffée par la couche inférieure, commence à se sécher ; puis les gaz combustibles distillent. A ce moment, il faudrait une proportion d'air assez grande pour brûler ces gaz ; mais l'obstruction des passages gêne l'accès de l'air : de plus, la température des gaz n'est pas encore très élevée ; donc, et par défaut d'air, et par température trop basse, la combustion se fait mal; les gaz combustibles ne se brûlent pas complètement; notamment le carbone qu'ils contiennent se sépare sans brûler, en particules noires très fines, qui colorent la fumée : de plus, la fumée peut contenir beaucoup de gaz combustibles invinsibles, hydrocarbures et oxyde de carbone, qui sont perdus.

On peut remédier à Tinsuffisance de l'air par une admission supplémentaire au-dessus de la grille, en ouvrant des ouvertures convenables dans les portes ou à côté : cette admission supplémentaire est utile dans certains cas, mais elle ne remédie pas à la seconde cause de la mauvaise combustion, température trop faible ; au contraire, elle abaisse encore la température et peut être nuisible.

Certains appareils sont disposés pour régulariser cette admission supplémentaire d'air au-dessus de la grille ; pour les raisons qui viennent d'être indiquées, ils demandent à être surveillés de près. Il est très avantageux que l'air ainsi admis en supplément soit préalablement chauffé.

Petit à petit les gaz distillent, la nouvelle charge s'échaufTe, et l'air retrouve des passages suffisants, de sorte qu'on revient à l'état primitif, caractérisé par une bonne combustion, mais avec excès d*air.

En résumé, la proportion d'air est alternativement trop petite et trop grande. Cet inconvénient est d'autant plus grave que les chargements sont plus rares et plus abondants. Un chauffeur habile l'atténue en chargeant fréquemment le foyer, par petites quantités à la fois, de manière à

Sadvage. — Machine a vapeur. 21

entretenir en un état presque uniforme la masse de combustible.

Un moyen assez simple pour améliorer la combustion sur les grilles ordinaires consiste à monter, à une certaine hauteur au-dessus du combustible, une voûte en briques réfractaires ; cette disposition est très fréquente dans les foyers de locomotives (fig. 202). La voûte prend une température

Fig. 202. — Foyer de locomotive, avec voûte en briques et porte à déflecteur; coupes longitudinale et transversale. Le déflecteur rabat vers le courant gazeux l'air qui entre par la porte de chargement.

très élevée, et échauffe Tair et les gaz que donne la distillation de la houille fraîchement chargée; elle contribue ainsi à assurer une bonne combustion.

, Pour régulariser la combustion sur les grilles larges, mu- ^nies de deux portes de chargement, on peut procéder par chargements alternatifs sur les deux moitiés de droite et de gauche ; mais il faut réunir les courants gazeux, dont Tun renferme un excès d'air très chaud, et Tautre, des gaz combustibles à moindre température : il convient que des voûtes en briques dirigent les deux courants Tun vers Tautre.

Un moyen très simple en principe, pour faire disparaître

l'irrégularité du régime de la combustion sur les grilles ordinaires, consiste à renverser le sens du courant gazeux : l'air frais arrive au-dessus du combustible et les flammes sortent au-dessous de la grille, à travers les barreaux.

La grille porte alors une couche de combustible qu'il est facile d'entretenir dans un état sensiblement uniforme : à la base le coke incandescent, dont les cendres tombent à travers les barreaux ; au-dessus le combustible en ignition, dégageant ses matières volatiles, et enfin à la partie supérieure, le combustible frais, se séchant et commençant à distiller. Les chargements ne troublent guère ce régime régulier. L'avantage résulte de ce que le combustible, depuis le chargement jusqu'à la chute du résidu dans le cendrier, circule dans le même sens que le courant gazeux, au lieu de marcher en sens opposé, comme sur une grille ordinaire.

La grande difficulté pratique, dans l'application de ce système, vient de ce que les barreaux ordinaires, fortement chauffes, se détruisent très rapidement. Il a fallu les remplacer par des tubes pleins d'eau, en communication avec la chaudière; l'entretien de ces tubes et surtout de leurs assemblages, est assez délicat. On est conduit à les écarter plus que les barreaux ordinaires, ce qui augmente la perte de combustible par chute entre les barreaux. Le système Hawley remédie à ce dernier défaut par l'emploi de deux grilles superposées ; le combustible est chargé sur la grille supérieure, renversée à tubes d'eau, d'où il tombe, à l'état de coke incandescent, sur une grille ordinaire, où s'achève la combustion.

On obtiendrait l'avantage de la grille renversée, en conservant la grille ordinaire, si l'on parvenait à faire le chargement du combustible frais non pas par-dessus le combustible en ignition, mais en dessous^ entre la grille et la masse incandescente. C'est ce que réalisent plus ou moins bien certains appareils, tels que celui de Duméry, où des pous-

soirs latéraux refoulent le charbon sur les barreaux, en soulevant celui qui a été précédemment chaîné.

On peut obtenir un régime uniforme en donnant à la grille ordinaire une forte inclinaison. Cette inclinaison doit être un peu inférieure à celle du talus naturel d'éboulement du combustible employé. La masse du combustible est alors comprise entre la grille et la surface inclinée suivant le talus d'éboulement, de sorte que Tépaisseur sur la grille va en diminuant depuis la partie supérieure jusqu'au bas : à mesure que la combustion avance, le combustible descend, le chargement se faisant à la partie supérieure ; on trouve constamment de la houille fraîche en haut de la grille, puis une zone où les gaz se dégagent et enfin le coke incandescent en bas. L'air à tendance à passer surtout par la partie inférieure, où Tépaisseur est la moindre ; mais tous les courants gazeux doivent être dirigés vers un point commun où ils se brassent et se confondent.

Les cendres et les escarbilles s'accumulent à la partie inférieure : parfois la grille se termine à une certaine distance du fond du cendrier, et le tas de cendres, qui s'élève jusqu'à la grille, bouche l'espace qui reste libre. La combustion doit être terminée quand le combustible arrive au bas de la grille se joindre à ce tas de déchets; d'autre part, elle ne doit pas se terminer trop tôt, pour éviter que la partie inférieure de la grille ne se découvre et ne laisse passer un grand excès d'air.

Ces grilles inclinées se prêtent bien au chargement mécanique ; il suffit de verser la houille dans une trémie qui dessert la partie supérieure de la grille; si le combustible est suffisamment menu, on peut l'amener automatiquement dans la trémie à l'aide de norias et de vis d'Archimède.

Ces grilles inclinées peuvent être formées de barreaux ordinaires dirigés suivant la pente. A égalité d'écartement, elles laissent tomber les fragments plus facilement que les grilles horizontales, à cause du mouvement de descente du combustible. La grille à gradins est formée de lames plates

qui sont comme des marches d'escalier, mais se recouvrant assez fortement en plan, et sans contre -marches; les cendres forment un talus sur chaque gradin. A cause des accumulations de cendres et d'escarbilles chaudes qu'ils portent, ces barreaux plats sont sujets à se brûler rapidement. Aussi ne les emploie-t-on guère que pour des combustibles spéciaux ne produisant pas de températures très élevées, comme la sciure de bois. Quelquefois on a placé à l'intérieur des tubes à circulation d'eau pour les rafraîchir.

Dans la grille Donneley, le combustible est compris entre deux grilles verticales parallèles voisines, l'une formée de barreaux ordinaires, l'autre de tubes d'eau ; il se charge par la partie supérieure. Le régime de la combustion est bien régulier, et la conduite est moins délicate que celle des grilles inclinées.

On obtient aussi l'avancement méthodique et régulier du combustible sur des grilles horizontales, en donnant aux barreaux des mouvements convenables. En numérotant les barreaux successifs, qui sont dirigés suivant la longueur de la grille, perpendiculaire à la façade du foyer, les barreaux de numéro impair forment un groupe relié à un mécanisme de commande, et les barreaux pairs un second groupe commandé de même.

Les mouvements sont tels que les barreaux d'un des groupes se soulèvent quand les barreaux de l'autre groupe s'abaissent ; en même temps les barreaux soulevés ont un mouvement de translation qui les éloigne de la façade, tandis que les barreaux abaissés reviennent en sens contraire. Le combustible est à chaque instant soulevé et porté en avant. Le chargement se fait par une trémie placée au-dessus de la partie antérieure de la grille et peut être automatique. Lorsqu'un fragment arrive à la partie postérieure de la grille, il doit être entièrement brûlé, car un instant après il est rejeté dans le cendrier. D'autre part, il ne faut pas que la grille se dégarnisse trop tôt, parce que les barreaux non chargés laisseraient passer un grand excès d'air.

La vitesse de commande des barreaux, l'importance du chargement, et le tirage, doivent donc être soigneusement réglés, de manière à se correspondre; et un nouveau réglage est nécessaire si on veut passer d'un régime de combustion à un autre plus ou moins actif.

Aussi ces systèmes conviennent-ils surtout aux batteries de chaudières auxquelles on demande une production uniforme. Il faut remarquer que les mouvements des barreaux gênent la formation des galettes de mâchefer, et décrassent automatiquement la grille.

L'ancienne grille Taillefer, et quelques grilles analogues plus récentes, se composent d'une sorte de chaîne de Galle très large passant sur deux poulies, qui lui donnent un mouvement direct de translation. Le combustible est chargé à une extrémité et les cendres sont rejetées à l'autre.

100. Appareils divers de combustion. — Au lieu de brûler directement la houille dans le foyer qui doit produire la chaleur, on peut au préalable s'en servir pour fabriquer des gaz combustibles, carbures d'hydrogène et oxyde de carbone, dans des appareils dits gazogènes, où Tair traverse une masse assez épaisse de combustible. La chaleur produite par la formation de l'oxyde de carbone est en grande partie perdue : on peut l'utiliser à décomposer une certaine proportion de vapeur d'eau, en hydrogène et en oxygène, qui forme dans le gazogène de nouvelles quantités d'oxyde de carbone.

Cette production de combustible gazeux est commode pour certains emplois : il alimente dans de très bonnes conditions certains fours métallurgiques; il peut faire fonctionner des moteurs à gaz ; mais pour la simple production de la vapeur, ce système ne présente pas d'avantages, car il exige des installations coûteuses et cause toujours une certaine perte de chaleur.

L'emploi du gaz sous les chaudières est d'ailleurs commode ; il suffît de le faire arriver avec une proportion d'air

convenable dans des foyers en briques, qui se trouvent maintenus à une température assez élevée pour Tinflammatioa et la combustion complète. On règle facilement les proportions d'air et de gaz.

Souvent on emploie, dans ces conditions, le gaz combustible produit par les hauts fourneaux qui servent à la fabrication de la fonte.

Au lieu de gazéifier le combustible solide, si on le broie en poudre très fine, entraînée par un courant d*air, cette poudre s'enflamme et brûle comme un jet de gaz. Ce procédé a été quelquefois employé pour la combustion de la houille sous les chaudières : les jets combustibles se règlent facilement; mais la dépense du broyage est assez importante ; de plus, la poudre très fine qui en résulte présente quelque dangej, car elle s'enflamme accidentellement avec une grande facilité et peut donner lieu à des explosions.

En résumé, les grilles spéciales et mécaniques peuvent rendre service dans certains cas, principalement pour les grandes batteries de chaudières auxquelles on demande une production uniforme.

101. Gombastibles spéciaux. — Certains combustibles exigent des appareils spécialement appropriés. Les cokes et les anthracites très menus tombent entre les barreaux des grilles ordinaires. On les charge sur des grilles spéciales ayant des fentes très étroites (fîg. 203), ou sur des plaques percées de petits trous, avec une soufflerie en dessous.

Les copeaux et les déchets de bois se brûlent dans des cuves en maçonnerie placées auprès des chaudières (fig. 204);, le chargement se fait par l'ouverture supérieure de la cuve; l'air y pénètre latéralement près du fond, et un carneau conduit les gaz combustibles au-dessus de la grille de la chaudière.

On brûle aussi la tannée, ou les écorces broyées qui ont servi à la préparation du cuir, substance qui renferme encore beaucoup d'eau (près de la moitié du poids) après

UAKCEL DE LA

dessiccation à l'air. La figure 205 représente i conique à gradins disposée pour ce combustible.

ng. SOS. — Foyer Heldnim. pour la combustion des menus. Les barreaux laissent entre eux des fentes très étroites , l'air est soufflé par des Jets de vapeur dans un cendrier clos,

103- CombsstiUeB liquidea. — Les combustibles liquides, brûlés soua les cliaudières dans certaines régions, ou dans quelques cas spéciaux, sont des résidus de pétrole et des goudrons de houille. La distillation des pétroles bruts donne successivement des essences, des huiles d'éclairage et des huiles de graissage : le résidu, analogue au goudron, est un excellent combustible, dépourvu de cendres, et dont 10 kg peuvent remplacer 15 à 17 kg de bonne houille.

Pour brûler ce combustible, on se sert d'une sorte d'éjecleur à tuyères concentriques, où un courant de vapeur entraine le liquide et le projette en jet finement pulvérisé, (fig. 206). Ce jet produit un appel de l'air nécessaire à sa combustion. Un de ces jets, ou plusieurs jets pareils, brûlent dans le foyer de la chaudière, convenablement garni de briques réfractaires. Au début, un peu de combustible solide

produit l'allumage; ensuite le jet s'allume au eontact des briques portées au rouge, même après un arrêt de courte durée

La vapeur ne produit que l'entraînement du combustible et de l'air, et n'a aucune action directe sur les phénomènes de la eombustion. La dépense est d'environ 0,4 kg de vapeur

par kilogramme de combustible, qui peut produire jusqu'à 14 kg de vapeur

En mer, pour éviter la consommation d eau, qui doit être réparéo par les appareils distillateurs, on substitue l'air comprime a la vapeur

Fig. 206. — Brûleur Burton Le pulrole arri\e par le lube vertical inférieur aulour du lube honzootal ou une aiguille règle l'admission de \apeur Lair arri\e autour du tube et sous la grille. Un écran en briques protège les (ubes lontre I action immédiate de la flamme

Les dispositions de détail des brûleurs sont trè Certains ont des fentes qui donnent des nappes au lieu de jets à section circulaire Pour faciliter I arrivée aux brûleurs du liquide, parfois très épais, surtout quand la température est basse, le réservoir qui le contient peut être chaulfé par un serpentin rempli de vapeur.

103. Tirage. — Le tirage est dit naturel lorsqu'il est provoqué seulement par une cheminée, et forcé lorsque le courant gazeux est activé par des ventilateurs ou par des jets

de vapeur ou d'air comprimé. La mesure du tirage est donnée par la différence entre la pression de l'air avant rentrée dans le foyer et au point où il quitte la chaudière , c'est-à-dire au pied de la cheminée ou dans la boîte à fumée. On observe aisément cette différence à l'aide d'un manomètre à eau, dont une branche s'ouvre librement au dehors et dont l'autre pénètre dans le conduit de fumée. Elle s'exprime en millimètres d'eau (correspondant chacun à 1 kg par m'). Le tirage naturel, produit par les cheminées usuelles, atteint 10 à 12 mm; avec le tirage forcée on dépasse 150 mm.

Pour le tirage naturel, la section d'une cheminée doit être de 0,2 m* par m* de grille, soit 1/5, avec une hauteur de 20 à 30 m. Une section suffisamment étendue est plus importante qu'une très grande hauteur. Avec le tirage d'une telle cheminée, on arrive à brûler convenablement 80 à 120 kg de houille ordinaire par m^ de grille et par heure. Une température de 200*> à 300** des gaz dans la cheminée produit le tirage le plus énergique; mais 150® suffisent encore. On modère aisément le tirage par la manœuvre d'un clapet placé à la partie supérieure de la cheminée, ou, plus commodément, d'un registre installé dans le carneau auprès de la chaudière. Pour éviter lors des chargements, par suite de l'ouverture des portes du foyer, l'entrée d'un excès d'air froid nuisible, il est bon, pendant cette opération, de refermer un peu le registre ; quelquefois on conjugue mécaniquement le registre et la porte du foyer, de telle sorte que le registre s'abaisse quand on ouvre la porte.

Une disposition très ancienne, qui a été quelquefois reproduite, consiste à commander le registre par un régulateur qu'actionne la pression de la chaudière, de sorte qu'il s'abaisse quand la pression dépasse la limite fixée et s'ouvre davantage quand la pression baisse. Cette manœuvre automatique ralentit ou force la combustion suivant les besoins.

Souvent la fente dans laquelle joue le registre donne lieu à une rentrée d'air importante, qui contrarie le tirage. On

évite cet inconvénient en installant au-dessus de la fente une sorte de boîte en tôle, dans laquelle se loge le registre ouvert. Cette boite n*a d'autre ouverture extérieure qu'un petit trou pour la tringle de manœuvre. Cette addition peut suffire pour améliorer un tirage insuffisant.

Lorsqu'on veut brûler par m^ de grille et par heure une quantité de houille notablement supérieure à 120 kg, il est nécessaire de recourir au tirage forcé. Ce tirage forcé est obtenu soit par aspiration d'air dans la cheminée, soit par insufflation sous la grille.

Dans les machines sans condensation, la vapeur d'échappement, envoyée dans une tuyère placée dans l'axe de la cheminée, produit un tirage par aspiration très énergique, qui permet, dans la locomotive, des combustions de plus de 500 kg de houille par m- de grille et par heure. Pour que l'échappement donne les meilleurs résultats, il faut que les formes et les proportions de la tuyère et de la cheminée, et leur position respective, soient bien étudiées.

Souvent la tuyère d'échappement a une section variable qui permet d'agir sur l'intensité du tirage.

La vapeur d'échappement est employée de même pour quelques appareils autres que les locomotives, notamment les locomobiles.

A la vapeur d'échappement on peut substituer des jets de vapeur prise directement dans la chaudière, mais seulement d'une manière occasionnelle et pour une légère augmentation du tirage, sous peine de dépenser de ce chef beaucoup de vapeur. Ces jets de vapeur agissent par aspiration dans la cheminée (souffleur des locomotives) ou par insufflation sous les grilles : l'air refoulé est alors mélangé d'un peu de vapeur d'eau, ce qui n'a pas d'inconvénients.

Sur mer, où l'on veut réduire au minimum les pertes d'eau, on substitue l'air comprimé à la vapeur de ces souffleries.

Avec des ventilateurs, on peut obtenir un courant d'air énergique. Ils agissent le plus souvent par insufflation : il suffit de diriger sous la grille, dans un cendrier clos, l'air

qu'ils refoulent. Lorsqu'on ouvre la porte du foyer pour le chargement, les flammes sortent vers le chauffeur, à moins qu'on n'arrête, par la manœuvre d'un registre, le courant envoyé dans le cendrier. En insufflant l'air dans une chambre de chauffe complètement close, aucun retour de flamme n'est à craindre, mais l'air froid pénètre abondamment dans les foyers quand la porte est ouverte.

Fig. 207. — Tirage forcé par aspiration Ellis et Eaves, pour une chaudière marine, avec réchauffeur de l'air amené aux foyers. Le ventilateur aspire les gaz chauds des foyers à travers la chaudière, et les envoie dans la cheminée. Sur le trajet de ces gaz se trouvent deux faisceaux de tubes, placés au-dessus de la chaudière et, dans lesquels passe l'air froid appelé aux foyers, qui s'échauffe aux dépens des gaz rejetés dans la cheminée.

Le tirage par aspiration est assez souvent employé, et donne de bons résultats tant qu'on ne dépasse pas une augmentation modérée de l'appel d'air, correspondant à des combustions de 150 à 200 kg par m^ et par heure.

Dans les systèmes Ellis et Eaves (fig. 207), et Howden, employés sur mer, le ventilateur aspire directement les gaz chauds qui quittent la chaudière et les envoie dans la cheminée. Vu la température de ces gaz, le volume débité est à peu près doublé. Malgré l'augmentation des dimensions qui en résulte pour les ventilateurs, les résultats sont en

général satisfaisants. Il y a lieu de remarquer que, dans ce système, l'aspiration des fumées est combinée avec réchauffement de l'air qui alimente les foyers, aux dépens de la chaleur perdue. L*air se chauffe dans un faisceau de tubes minces. Ce chauffage dépouille les gaz rejetés dans la cheminée d'une partie de la chaleur qu'ils emportent inutilement et la renvoie dans la chaudière; en outre, il améliore la combustion.

Au lieu d'employer le ventilateur à souffler ou à aspirer la totalité de l'air qui traverse le foyer de la chaudière, on peut s'en servir pour refouler l'air dans une tuyère disposée pour entraîner les gaz de la combustion, par une disposition qui présente une certaine analogie de principe avec l'échappement des locomotives. Dans le système Prat (fig. 208), cette tuyère est annulaire et suivie d'une cheminée divergente, de dimensions beaucoup moindres que la cheminée ordinaire à tirage naturel équivalent.

Le tirage, naturel ou artificiel, produit le travail nécessaire pour la circulation de l'air dans le foyer, sous la chaudière et dans la cheminée. Par la combustion, cet air se charge des éléments du combustible, sauf les cendres, de sorte que tout le poids brûlé se trouve élevé par le tirage jusqu'à la partie supérieure de la cheminée.

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Fig. 208. — Tirage par ventilateur, système Prat.

L'air est refoulé dans l'espace annulaire et s'en échappe par une ouverture annulaire, en entraînant au centre les gaz de la combustion.

104. Utilisation de la chaleur. — La chaleur, dégagée dans le foyer par la combustion, chauffe, puis vaporise l'eau

contenue dans là chaudière. La transmission se fait, à travers la tôle, par la surface de chauffe en contact avec les gaz chauds ^ Cette surface de chauffe doit être assez grande pour refroidir sufîisamment les gaz.

Pour apprécier exactement le fonctionnement de la surface de chauffe des chaudières, il faut savoir quelle quantité de chaleur elle laisse traverser. Le nombre de calories qui traverse un mètre carré de cette surface, en une seconde, varie beaucoup suivant Tendroit de la chaudière considéré : auprès de la grille, où se produit la combustion, cette quantité est relativement grande ; elle est beaucoup plus faible à Textrémité de la chaudière, voisine de la cheminée, où les gaz de la combustion sont déjà très refroidis. A ce point de vue on distingue la surface de chauffe directe^ qui se trouve placée en vue du foyer même, c'est-à-dire non seulement en contact avec les gaz les plus chauds, mais sous l'action de la chaleur rayonnante dégagée par la combustion, et la surface indirecte, parcourue par les gaz qui quittent le foyer et se rendent à la cheminée. Un mètre carré de surface directe reçoit, en une heure, plus de chaleur qu'un mètre carré de surface indirecte. Dans la surface indirecte, il y a de grandes inégalités d'un point à un autre, le mètre carré devenant de moins en moins efficace à mesure qu'il est baigné par des gaz moins chauds.

Pour fixer les idées, on peut indiquer une valeur moyenne de 30 calories par seconde transmises par un mètre carré de surface de chauffe directe dans les conditions moyennes. Mais cette valeur est très variable : on est arrivé, dans des expériences, à transmettre jusqu'à 140 calories (vaporisation de 1 000 kg d'eau par heure et par m') .

* Quelquefois on compte la surface de chauffe de l'autre côté de la tôle, qui est en contact avec l'eau, mais la première manière est préférable. Avec les chaudières formées de tubes de petit diamètre la différence entre ces deux évaluations est importante; par exemple un tube de 40 mm de diamètre intérieur et de 45 mm à l'extérieur, long de 4 m, a une surface de 0,503 m* à l'intérieur et de 0,565 m* à l'extérieur.

La surface indirecte, dans sa partie la plus active, transmettra par m^ une quantité un peu moindre que la surface directe, puisqu'elle ne reçoit pas de chaleur rayonnante, et cette quantité s'abaisse jusqu'à une faible valeur sur les derniers mètres carrés auprès de la cheminée, si la surface de la chaudière est suffisamment étendue.

Du nombre de calories on passe facilement au poids vaporisé par seconde ou par heure. Par exemple, pour vaporiser un kg d'eau à 180<*, il faut 479 calories. Si l'eau doit être en outre chauffée de 15® à ISO® dans la chaudière, il faut 646 calories par kg.

Ainsi quand on parle de la vaporisation d'une chaudière par mètre carré et par heure, il s'agit d'une moyenne entre des nombres bien différents. On trouve souvent, pour les chaudières à tirage naturel dans les conditions usuelles, une transmission moyenne de 3 calories par m* et par seconde, ce qui correspond à la vaporisation par heure d'environ 22 kg d'eau à 180<>, ou de 16 à 17 kg si l'eau est prise à 15®. Dans des chaudières de locomotives, on arrive à des vaporisations moyennes, par m^ de surface de chauffe, de 80 kg à l'heure et même davantage.

Plusieurs conditions sont nécessaires pour le bon fonctionnement des surfaces de chauffe des chaudières. 11 faut d'abord qu'elles soient effectivement baignées par le courant des gaz chauds ; si certaines parties se trouvent en dehors de ce courant, c'est une surface de chauffe qui figure dans le total des mètres carrés, mais qui n'est guerre efficace en réalité. En outre, les deux faces de la tôle doivent être nettes : du côté des gaz, un dépôt de suie ralentit beaucoup la transmission de la chaleur : du côté de l'eau, les dépôts solides, qui se forment sur le métal par suite des sels calcaires que l'eau abandonne, agissent de même, tout en étant moins défavorables à ce point de vue. Mais ces dépôts intérieurs ont un autre inconvénient bien plus grave : dès que leur épaisseur dépasse quelques millimètres, la température de la tôle s'élève notablement, et c'est une cause de dété-

Sauvage. — Macuike a vapeur. 22

rioration grave. Tant que le métal est en contact avec l'eau, il reste à une température qui ne dépasse pas beaucoup celle de Teau : par exemple dans les parties les plus chauffées, à 250<* environ, avec Teau à 200® ; cette température n'est pas tout à fait la même dans toute l'épaisseur du métal, et elle augmente avec cette épaisseur.

Au contraire, des tôles recouvertes d'incrustations atteignent des températures nuisibles de 300 ou 400°.

La quantité totale de chaleur reçue par l'eau ne sera pas extrêmement réduite par les dépôts (jusqu'à une certaine limite qu'à aucun point de vue il ne faut dépasser), parce que les gaz arrivent un peu plus chauds sur les parties de la surface de chauffe les plus éloignées du foyer, dont l'activité se trouve augmentée de ce chef. C'est surtout au point de vue de la conservation des tôles que les dépôts sont nuisibles.

Les mêmes effets, avec une intensité plus grande, sont produits par les dépôts graisseux et visqueux qui peuvent quelquefois se former sur les tôles, quand les eaux d'alimentation sont chargées de matières grasses, sucrées ou amidonnées.

11 y a aussi une autre cause, bien connue, qui peut produire la surchauffe des tôles et la réduction de la quantité de chaleur transmise, la présence de vapeur à la place de l'eau, par suite de l'abaissement excessif du niveau : la tôle prend alors une température moyenne entre celle des gaz chauds de la vapeur (par exemple 1 800® et 200®, soit une moyenne de 1000®). Aussi toute la surface de chauffe doitelle être refroidie par l'eau ; les appareils surchauffeurs de vapeur, auxquels, par leur destination même, cette règle n'est pas applicable, ne doivent pas être placés en contact avec les gaz les plus chauds.

C'est un phénomène digne de remarque que ce faible échauffèment des tôles en contact d'un côté avec des gaz très chauds et de l'autre côté avec de l'eau à une température relativement basse. Il indique que la transmission de

la chaleur des gaz à la tôle est plutôt difficile, mais qu'au contraire la chaleur traverse facilement la tôle et se communique aisément à l'eau. Mais lorsque cette sortie de la chaleur est gênée, soit par des dépôts intérieurs, soit par suite de Tabsence de l'eau, alors la tôle s'échauffe indûment.

Le nombre des calories transmises par m^ et par heure ne paraît pas beaucoup influencé par la nature du métal (fer ou cuivre) ni même par son épaisseur : toutefois la grande épaisseur a l'inconvénient d'exposer le métal à prendre une température moyenne plus élevée. Ce nombre de calories dépend, non pas uniquement de la température des gaz chauds, mais de la différence de température entre les gaz et l'eau; de sorte que, pour une même température des gaz, il augmente si l'eau est plus froide. C'est ce qui a lieu dans les réchauffeurs d'eau d'alimentation. L'eau froide, introduite directement dans une chaudière ordinaire, s'échauffe toujours aux dépens de la chaleur du foyer, mais en se mélangeant à l'eau ou à la vapeur, de sorte que la température de l'eau qui baigne les tôles ne descend guère au-dessous de la température de vaporisation *. Sur les derniers mètres carrés de la surface de chauffe d'une chaudière ordinaire, contenant de l'eau à 180'^, et chauffés par des gaz à 300°, la transmission est peu active : elle augmente aussitôt si l'eau est à 20^ l'écart des températures des deux côtés de la tôle passant de 120<» à 280«.

Le réchauffeur permet de réaliser le chauffage méthodique de l'eau, depuis la température initiale jusqu'à celle de vaporisation, l'eau circulant en sens contraire du courant gazeux. La vaporisation se fait ensuite dans la chaudière proprement dite, à température constante. Beaucoup de réchauffeurs n'ont pas un fonctionnement aussi satisfaisant : ils élèvent la température de l'eau d'une certaine quantité, par exemple de 20<* à 80^, en utilisant de la chaleur autre*

* Réserve faite de l'eau relativement froide qui peut se cantonner au fond de certains types de générateurs.

ment perdue; mais cette eau à SO^, est envoyée dans la chaudière, au lieu d'être chauffée méthodiquement jusqu'à la température de vaporisation.

L'étendue de la surface de chauffe des chaudières s'exprime souvent en fonction de la surface de grille. Mais la même surface de grille peut produire des quantités de chaleur bien différentes. Deux grilles de même étendue brûleront Tune iOO kg par heure et m* au tirage naturel, et l'autre 300 kg au tirage forcé ; la seconde est en réalité l'équivalent d'une grille trois fois plus grande que la première, avec la même combustion, et par conséquent la surface de chauffe devrait être trois fois plus grande pour utiliser de même la chaleur produite. Quand on veut tirer du combustible le meilleur parti possible, la surface de chauffe doit être étendue. Au contraire, si l'on recherche la légèreté et le faible encombrement, on sacrifie la partie la moins active de la surface de chauffe.

En général, dans les chaudières fixes marchant au tirage naturel, la surface de chauffe est de 35 à 40 fois la surface de grille. Dans les chaudières à tirage forcé des locomotives, ce rapport est souvent de 75 à 80, ce qui n'est pas une augmentation proportionnelle à la quantité de combustible brûlé.

Un dernier point sur lequel il est utile d'appeler l'attention est la division d'une surface de chauffe totale en surface directe et indirecte. Comme la production horaire du m^ de surface directe est beaucoup supérieure à la production moyenne par m^ de la surface indirecte, on pense quelquefois qu'il y a intérêt à augmenter la première aux dépens de la seconde : au seul point de vue de la transmission de la chaleur, cette répartition n'a pas grande importance : ce qui n'est pas pris par la surface directe est reçu par la surface indirecte, et le total ne varie guère. L'augmentation de surface directe peut être intéressante à un autre point de vue, car elle se concilie avec une grande chambre de combustion au-dessus de la grille, favorable à un bon emploi du com-

bustible. Inversement, une chaudière placée très près de la grille peut nuire à la production de chaleur, en refroidissant les gaz avant leur combustion complète.

105. Classification des chaudières. — Les chaudières peuvent se ranger pour la plupart en trois grandes catégories : les chaudières à grands corps, où l'eau est contenue dans des récipients en tôle relativement vastes ; les chaudières à tubes de fumée, où les gaz chauds traversent des tubes baignés dans Teau * ; les chaudières à tubes d*eau, où les tubes sont chauffés par l'extérieur. Quelques générateurs sont mixtes et ne rentrent pas uniquement dans une de ces trois catégories.

Les principaux éléments à considérer dans une chaudière sont la surface de grille (généralement comptée en projection horizontale quand elle est inclinée) ; la surface de chauffe ; la pression maxima. Il est intéressant aussi de noter la capacité de la chaudière, divisée en volume d'eau et volume de vapeur, ainsi que la surface du plan d'eau. La variation possible du volume de l'eau est aussi un élément intéressant à considérer.

106. Grands corps et foyer extérieur. — La chaudière à grand corps la plus simple est un cylindre, à fonds hémisphériques ou bombés ; cette forme ne donne qu'une faible surface de chauffe pour un grand volume. Le cylindre est horizontal ou vertical; la chaudière verticale, autrefois adoptée pour utiliser les flammes perdues des fours à puddler ou à réchauffer, a donné lieu à des accidents fort graves.

On augmente la surface de chauffe des générateurs cylindriques en leur ajoutant des cylindres de plus petit diamètre qu'on appelle bouilleurs. La liaison du corps principal et du

* On appelle souvent ces chaudières tubulaires, mais cette expression est devenue ambiguë, depuis la construction des chaudières également formées de tubes, mais avec la disposition inverse, eau dans les tubes.

PRODUCTIOTl DE I.A VAPEUR 343

bouilleur se fait à l'aide de cuissards à deux collerettes

mbouties, formés souvent d'une tôle soudée sur elle-raêm