VENTILATEUR FABRY

Le ventilateur Fabry est, sans contredit, le plus répandu de tous. C'est une pompe rotative, composée de deux roues d'engrenage à trois dents chacune; ces dents forment des cloisons mobiles dans un coursier, leurs extrémités, en forme de croix, portant les arcs d'épicycloïdes nécessaires pour engrener et intercepter toute communication entre l'air de la mine et l'air extérieur. La planche LIV représente la coupe du ventilateur adopté par M. de Bracquemont pour la fosse n' 2 de Nœux.

Le mouvement de rotation imprimé du dedans au dehors aspire et rejette au dehors l'air de la mine. On peut, par un mouvement inverse, refouler dans la mine l'air extérieur, mais l'aérage par aspiration est généralement préféré.

La disposition de la machine motrice, récemment adoptée par M. Colson, ingénieur aux ateliers de Haine-

Saint-Pierre, permet de donner aux deux roues un mouvement uniforme et simultané. Celte machine se compose d'un cylindre à vapeur vertical, avec deux bielles latérales, directement attelées aux manivelles qui commandent les deux roues.

Les ventilateurs Fabry, construits dans les ateliers de Haine-Saint-Pierre, ont généralement 1",70 de diamètre extérieur pour les roues et 2 mètres de largeur. La largeur est portée à 3 mètres pour les grands aérages. Pour la largeur de 2 mètres, on applique des machines de la force nominale de 12 chevaux, ayant 0°,30 de diamètre au cylindre, et 0™,60 de course ; cette force doit être augmentée de 50 pour 100 pour les ventilateurs de 3 mètres.

Ces ventilateurs ont été l'objet d'expériences trèsnombreuses, ayant pour but de préciser les conditions du courant d'air obtenu, et l'effet utile des machines à Tapeur qui les mettent en mouvement; les expériences, suivies par M. Jochams aux charbonnages du Gouffre et de Bonne-Espérance, ont démontré qu'avec des vitesses de trente à quarante tours par minute, on pouvait obtenir facilement un débit de 9 à 12 mètres cubes par seconde, et une dépression manométrique de 4 à 5 centimètres.

L'effet utile a été trouvé presque toujours supérieur à 50 pour 100.

Quant aux conditions de bonne marche et de facilité des réparations, elles sont démontrées par l'expérience journalière de plus de cinquante ventilateurs, qui sont

d^excellents services. Les dépressions obtenue^

Pour 280 tours par minute 0*,ii

Pour 3dO tours par minute 0"/

dépressions qui, pour l'exploitation des v ches de Saône-et-Loire et de la Loire, ov sont à grande section, déterminent un venable.

VEXTILATEUl FABIY.

Le ventilateur Fabry est, sans cont pandu de tous. C'est une pompe r^' deux roues d'engrenage à trois dents forment des cloisons mobi leurs extrémités, en forme de cr| d'épicycloides nécessaires pour f ter toute communication entre V extérieur. La planche LIV représ tilateur adopté par M. de Brar n" 2 de Nœux.

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)niposait d'un tambour hexa-

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'.nié des bielles était de 0",475, et

il' engendré par une révolution était

• !^ laites par M. Jochams constatèrent,

'■.r adductrice de l'air appelé, dont la sec-

::" -,90, une vitesse moyenne de 2",41, d'où

II' le volume de l'air aspiré était de 0*^989.

tHait débité, l'appareil faisant seize tours

.Us et déterminant une dépression de 5 centi-

• 1 <:au,reiretutile produit étant ainsi de4,66che-

vapeur.

I expérience, où Fappareil eut à vain- :n^ tit pius gnndes résistances, la dépression s'éleya à T*i zwiiiBièCres, et Teffet utile à 6,14 chevaux-Tapeur.

Le folome théorique ayant été, dans ces deux expériences [seize tours par minute), de 9■^733, les pertes ou rentrées d'air ont été de 2"',444 à 3-',324 pour les dépressions de 0",050 et 0",075.

Le cylindre à vapeur avait 0",31 de diamètre et 0",93 de course, et la force appliquée au ventilateur est estimée, par M. Jochams, à 9,82 chevaux-vapeur. C est un

6 41 d&t utile de-^^, soit environ 2/3 du travail moteur.

Là prix d'établissement de ce ventilateur est évalué sait:

^xi. Ib emulateur et de U oiadiiiie (sans chaudières) • . 7^700 francs. 7,400

15,100 francs.

FoKièriettrement à ces constructions, M. Lemielle, àsîmpUfier ses appareils, paraît s'être arrêté i^ncikiteiur a trois ailes, avec arbre vertical. Cette a êlé récemment décrite par M. J. Levy ; elle planche LV.

est monté dans une cuve cylindrique ie 4",1S de diamètre sur 2'",50 de hauit aux orifices d adduction et d'épir deux galeries de 1°*,40 de largeur, m iMinrar if 1 appareil, soit ^"",50.

..xs» «m^-ral «4 maintenu entre deux plaques de

— sasfondation ; il reçoit sur ses collets les deux Tolants ou croisillons horizontaux, sur lesquels est monté le tambour tournant, dont les trois volets sont mis en mouyement chacun par deux bielles.

Le tambour hexagonal, monté sur les deux croisillons, est formé de douves en chêne, de 0*,04 d'épaisseur ; il est tangent au sol de la cave et au plafond hermétiquement fermé.

Le ventilateur Lemielle, dans toutes les expériences qui ont été faites, a soutenu la comparaison avec le ventilateur Fabry; il peut même déterminer une dépression plus considérable. On en a déjà construit un assez grand nombre en Belgique et en France, et il se serait répandu beaucoup plus, si les difficultés de la construction et de Tentretien n'eussent empêché beaucoup d'exploitants de l'adopter. Ces difficultés seront certainement surmontées; on est bien arrivé à maintenir en fonction régulière et continue les aubes normales des roues motrices dans les bateaux à vapeur, on y arrivera de même pour les volets mobiles du ventilateur Lemielle.

VIS GUIBAL.

Plusieurs systèmes de vis ont été appliqués à l'aérage ; les unes consistant en simples hélices mises en mouvement rapide dans un coursier ajusté; les autres, hydropneumatiques, c'est-à-dire mises en mouvement lent

is

dans Vem qui fait le joint. Ce dernier système, etpérimeaté par IL Goibal, est celui qui paraît avoir été le ph» près du raccès.

La vis hydro-pneumatique de H. Guibal a été établie, il y a deoi ans, aui mines de rEscoufGaux, près Moûs. C^ une ?îs à grand diamètre, en partie plongée dans I>aa %t aspirant par son mouvement Tair du puits d^appeL

Les données principales établies pour la construction de la vis ont été :

DiBUBetre à Textrémité des spires. . • i 5",06

Diafliètre do noyau i",80

Lùiknieiir da pas (épaisseur des spires déduite) .... 3"^80

Leaa sélevait jusqu'à 0"",70 de Taxe de la vis, c'estàr4iit que le noyau était immergé de O'^ySO.

Dans ces conditions, chaque tour de la vis par mi-

la 173

aate déplaçait par seconde ■ ' = 0"*,703.

Les essais de la première vis construite par M. Guibal ont donné lieu à quelques tâtonnements. Les résultats ont été cependant de nature à prouver que ce ^rstème pouvait déterminer un très-bon aérage.

Pendant une série d'expériences, ces résultats ont été :

Nombre moyen de tours 16,074

Dépression 0"',039

Volume d'air déplacé, mesuré à ranémomèlre. H"»',2i3

Voiume d'air théorique, \ 6,074 0,703 1 1*»,300

Riàpport des deux volumes 0,992

La vis hydro-pneumatique peut fonctionner avec les dépn?î?sions les plus faibles et les plus fortes; ces dé-

pressions ont été conduites jusqu'à 20 centimètres. Or, disait avec raison M. Guibal, on répète sans cesse qu'il faut augmenter la section des puits et des galeries, ce qui reviendrait à dire à un phthisique : Ayez de bons poumons ;• les mines sont ce qu'elles sont, et un appareil ventilateur doit être prêt à fonctionner pour toutes les conditions qui peuvent se présenter.

Les frais de construction ont été évalués ainsi qu'il suit:

Machine motrice sans chaudières. . . . 4,500 francs.

Vis ,....: 8,000

Maçonneries 4^500

Total 12,000 francs.

La vis hydro-pneumatique est d'une simplicité qui en rend la marche assurée et l'entretien facile; la manivelle de la machine motrice est directement attelée à l'axe, et les grandes dimensions qu'on peut donner à la vis en rendent le mouvement aussi lent qu'on le voudra, avec possibilité de l'accélérer lorsque l'aérage l'exige.

Les résultats obtenus par cette première expérience n'ont cependant pas été satisfaisants au point de vue de la construction. La vis, construite en tôle et bois, a été promptement désorganisée. Cet insuccès n'altère en rien les conclusions acquises par la courte marche de l'appareil. On construira une autre fois d'une manière plus solide, et les vis hydro-pneumatiques arriveront certainement à être classées parmi les appareils pratiques.

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. .: le fond de chaque — . ruais malgré cet équi-

. par une dépression . . -. L aérage des mines

.-:^.-:ons, il en résultait

une perte considérable de l'effort développé par la machine motrice.

Un nouveau système de construction dû à M. Mahaux et successivement appliqué par M. Goret aux charbonnages de Pont-de-Loup sud et du Boubier, près Charleroi, a complètement modifié le jugement porté sur les machines pneumatiques à pistons.

Le nouvel appareil de Pont-deLoup se compose d un cylindre à vapeur horizontal, de 3 mètres de course, donnant directement le mouvement à deux pistons qui se meuvent horizontalement dans deux caisses à section rectangulaire. Les clapets, au lieu d'être horizontaux, comme dans les cylindres verticaux, sont eux-mêmes verticaux et à charnières; ils sont, par conséquent, trèssensibles sans avoir besoin d'être équilibrés.

Les pistons sont supportés par des sabots, qui glissent sur des coulisses en fonte, de manière à réduire autant que possible leur frottement. Le joint avec les parois de la caisse est obtenu au moyen de morceaux de câbles plats légèrement poussés par des ressorts ; on a soin, lorsque ces câbles ont été mis en place, de les enduire d'une couche épaisse de graisse.

Voici les principaux éléments de la construction des appareils de Pont-de-Loup et du Boubier :

/ Largeur 4«,50

I Hauteur 3-»,75

Deux caisses à piston. . . . < Surface du piston 16"«,50

/ Profondeur 3»

\ Volume d'une caisse 50"»,1 i

/ Largeur 1"»,51

Quatreclapets par piston. | Hauteur 1»,55

( Surface d'un clapet 1~*,78

( Diamètre 0".40

Cylindre moteur \^^^^^ 3^

Plusieurs expériences ont été suivies par M. Jochams. Pour n'en citer qu'une seule, les pistons ont fonctionné à raison de dix-sept coups simples par minute, Tarnplitude de la course a été de 2™,86 et, par suite, le volume théorique engendré s'est élevé à 13"S670 par seconde.

n a été constaté que, pendant cette marche, le courant parcourait la galerie dans laquelle Texpérience se faisait avec une vitesse de 4",89 par seconde; la section de cette galerie étant de 2"S610, la machine aspirait 12"^763, c'est-à-dire 93/100 du volume d'air théorique engendré par les pistons.

La dépression était en moyenne de 0'",075 d'eau distillée; doù il suit que le travail obtenu peut être évalué à 12,36 chevaux-vapeur.

Le manomètre placé sur le tuyau d'adduction de la vapeur dans le cylindre-moteur a indiqué pendant le temps de rexpérience une pression moyenne de 2^^066 par centimètre carré. Il en résulte que le travail théorique de la vapeur a été tie 28 chevaux-vapeur, et de 19,63 en supposant un coefficient de 0,70 que la simplicité de l'appareil autorise à admettre.

Cette machine pneumatique aurait donc pu réaliser 65 pour 100 de la force transmise à ses pistons, chiffre exceptionnel pour les appareils d'aérage, et double de

celui qui avait été obtenu pour les machines à cyr lindres verticaux.

Les expériences de M. Jochams ont démontré que la machine pneumatique, construite ainsi qu'il vient d'être dit, peut être appliquée à laérage des mines, surtout dans le cas où Ton a besoin de produire une grande dépression. Au charbonnage du Boubier, la machine à caisses horizontales a été substituée à un ventilateur Fabry dont la dépression était devenue insuffisanta, vu le développement considérable des galeries. Dans plu-« sieurs cas, la dépression a dû, en effet, être poussée au delà de OMO.

La simplicité de l'appareil et le jeu facile des clapets répondent aux craintes d'interruption et de chômages qui ont fait renoncer aux premières machines pneumatiques à pistons.

Quant au prix de revient, M. Mahaux estime qu'un appareil complet (sauf la chaudière), et dans les dimensions précédemment indiquées, coûte 10,000 francs,- y compris les maçonneries nécessaires. Sur ce prix, la machine motrice représente environ 4,500 francs, non compris les chaudières , la vapeur étant empruntée, comme pour la plupart des ventilateurs, aux chaudières de la machine d'extraction.

Lorsqu'on fait des expériences sur une machine d'aérage, on a soin de constater la quantité de combustible brûlé comparativement à l'effet produit. C'est le moyen ordinairement employé pour comparer entre

en les £fen ^«lUlateurs, quoique cependaut la queateMi mt de peu dHmportauce lorsqu'il s agit de Taénfe des houillères. Ce qui est plus important, c'est dTdiord la quantité d'air que peut débiter le ventilateur; tm second lieu, la dépression que l'on peut obtenir; ecst enfin la régularité de la marche.

Le meilleur yentilateur serait, par conséquent, celui qui pourrait fournir les plus grands volumes d'air; déterminer, au besoin, les dépressions les plus élevées, et qui présenterait en même temps les plus grandes garanties sous le rapport de la bonne marche et de la simplicité de l'entretien. La quantité de combustible consommée pour assurer cette marche sûre et sans chômages, et même les frais de premier établissement» ne sont que des considérations accessoires.

Malheureusement ces conditions sont en partie con— tradictoires. Un grand débit d'air ne s'obtient que pai^ des dimensions considérables ou par des vitesses quL sont des éléments d'usure et de réparations ; les dépressions élevées ne peuvent être déterminées que par des ajustements pneumatiques précis qui ont les mêmes inconvénients. C'est pour cela que les ventilateurs présentent encore une grande prise aux perfectionnements et qw> p^rmi les appareils déjà connus, on doit choisir suivant les conditions spéciales de la houillère qu'il