‹ Nouveau manuel complet des machines à vapeur appliqués à l'industrieChapitre 10 sur 15 · MM · texte numérisé non relu

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A la un des expériences, le métal était (làns plusieurs endroits à la température du rouge Tisible au jour.

L'état précis des choses dans la chaudière dont quelques parties étaient fortement chauffées, fut observé dans ces mêmes expériences. La vapeur surchauffée et le métal se cédaient facilement leur chaleur pour remplacer celle qui avait pu être absorbée par la conversion de l'eau injectée en vapeur. Cette dernière circonstance fait opposition à la théorie qui a élé précédemment établie sur celte question.

La plus ou moins grande chaleur cédée par les parois de la chaudière, devait nécessairement modifier les effets observés résultant de l'injection d'une quantité donnée d'eau. Il est à remarquer dans les nombres donnés par la table, que, quoique la plus grande quantité d*eau injectée entre deux «xpériences consécutives , n'ait pas démontré une grande dépression dans le manomètre , cependant la même chose n'a pas eu lieu dans des expé-»

rienccs plus éloignées. Nous voyons que dans aucun cas, il n'y avait lieu à un accroissement d'élasticité produit par l'eau injectée dans la vapeur surchauffée et désaturée; qu'au contraire , plus la quantité d'eau introduite

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EXPÉRIENCES- aaî-

élait grande; plus il y araitlieu à une diminu-tion dans Télasticité de la Tapeur. La quantité d*eau injectée était de 5^5 à a4^5 pouces cubes. La chute immédiate des manomètres après Tinjection, 'montre ayec quelle facilité et quelle rapidité les parois de la chaudière abandonnaient leur chaleur à la yapeur. *

Il résulte de la comparaison de la température de la yapeur désaturée wec les pressions données par MM. Dulong et Aragp, pour, la vapeur saturée, que la pression correspondante, par exemple, à la température de 263'* C. que nous n'avons obtenue que de 6,1 5 atmosphères, devait être de 48. Quand Ja température de la vapeur fut élevée à 378», la pression ne fut que de 6,82 atmosphères au lieu de 60.

On s'assura dans toutes ces expériences que la conductibilité des thermomètres et de leurs enve/oppes relativement à la chaleur , était parfaite. Mais en examinant l'appareil après les expériences du dernier jour, on s'aperçut que le mastic employé à l'application de celui des thermomètres qui était plongé dans l'eau de la chaudière, s'était ramolli par la chaleur, et s'était répandu dans le tube qui établit une compaunication entre la va-^

da4 EXPÉRIKNCCS.

p«ur et lâ boule de ce thermomètre. Cette crrcooftance n'avait pas eu lieu dan» les expériences précédentes.

Il restait maintenant à examiner la question de saroir si quand la Tapeur est surchargée de chaleur, par suite de son contact avec les parois chauffées du métal des chaudières ^ elle reste ainsi surchargée de chaleur malgré son contact àVëc l'eau de li^ chaudière^ si,. elle ne dcTlent pas saturée^ P

Mais comme la réponse à cette questionest donnée par les expériences déji\ détaillées, le comité ne crut pas devoir expérimenter de nouveau à ce sujet. Quand le feu.

fut appliqué au dôme de la chaudière, la température de l'eau était  i5g*, C; un feu modéré fut entretenu au-dessous , assez uniformément pour que de grandes variations de température ne pussent en rien influer sur les résultats. Si nous admettons que pendant les expériences, celte température fut de i55°,a C, nous trouverons une correspondance remarquable entre lés pressions observées , et ceux qu'on calculerait sur la suppo-^ silion que la vapeur se dilate par la chaleur comme un gaz le ferait saus aucune additioa d*cau.

La table ci-après donne les températures de la Tapeur désaturée ^ observées à différentes époques pendant le cours dea ejpénences^ les pressions indiquées par le manomètre pour ces mêmes températures^ la pression qui a été produite par réchauffement succès^ sif delà Tapeur à i53%2, selon les tempéra* tures données dans la premiërecolonne^ l'ex* pansion de cette même tapeur désaturée; eaân les pressions de la Tapeur saturée > correspondantes aux températures désignées dans la première colonne^

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de ta vapeur détaturée.

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ratures correa-

pondantes.

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(1) Ces nombres sonl donnés par la labl« de MM.Aragoet Dulong, ou par la formule iixdic^ui© ^ la mite de ces mêoues tables.,

aaS EXPÉRIENCES.

Recherches sur les plaques fusibles eu\. ^e.

On sait que beaucoup de personnes en Europe, considèrent l'usage des plaques en métal fusible, comme un moyen de sûreté pour les chaudières à vapeur. Ces plaques sont un alliage d'étain et de plomb , ou de ces deux métaux avec le bismuth , en proportions qui règlent leurs points de fusion. En France, ces plaques sont préparées à la Monnaie, elles sont lancées dans le commerce en plaques ou en lingots. L'examen qui a été fait pour déterminer les proportions nécessaires , en Tue de régler leur point de fusion à tel ou tel degré de température donnée, les circonstances de leur fusion n'ont pas été assez publiées.

Une table des points de fusion de différons alliages, d'étain, de plomb, de bismuth, etc, a été dressée d'après l'expérience, parParA:e; elle va faire la base de^ investigations du comité.

La méthode employée par ParA^ pour déterminerle point de fusion d'un métal, ouplutôt le poitit de solidiûcation du métal fondu, est ingénieuse. Quand un métal fondu est ramené doucement au point de congélation , si on y plonge un thermomètre, on observera une élé-

EXPÉRIENCES. 22 f^

La fabl^-*npérature et ensuite une époque stafjiuuiirire. C'est là le point où le changemeur s'opère, et par suite duquel la chaleur fourfiie lors du changement , est égale à celle que le métal cède au milieu environnant. Ce point coïncide ordinairement ayec le passage du métal de Tétat liquide ou demi-liquide, à l'état solide. Il se présente alors sous un as** pect semblable à une agrégation de particules sablonneuses. Quelquefois le métal est entièrement solide quand l'époque stationnaire arrive, quelquefois il ne l'est plus que dans un seul endroit.

Le point stationnaire n'est pas celui où la plaque fusible laisse échapper la vapeur , cette plaque étant recouverte par un grillage ou disque percé qui s'y oppose. Ce disque est assez mince et façonné pour que les portions de la plaque puissent s'y arrêter avant leur fusiou. Ces faits seront examinés plus tard.

Les points stationnaires donnent des moyens approximatifs de déterminer la fusibilité des plaques, les unes à l'égard des autres, quand elles sont placées sur les chaudières, ainsi que les moyens d'étudier leur composition relative. En composant l'alliage eo question^

^i8 ' EXPÉRIENCES,

on fond d'abord Tétain à la plus basse tempe'» rature possible , ensuite le bismuth , et on ajoute après le plomb. Ces métaux sont aisément réduits par i'étain liquide , et éprouvent une légère oxydation. La surface de Talliage est toujours protégée par une couche d'huile. On remue constamment le métal en fusion, afin d'opérer un mélange complet.

Quand Talliage est liquide , un thermomètre exact est plongé dans le bain , et on tient compte aussi du tems qui se passe entre différentes époques d'abaissement de températures, qui varient selon les quantités et les qualités du métal. Quand la masse est considérable , il n'y a presque point d'intervalle entre le point stationnaire et celui de fusion. Dans les épreuves, la quantité d'alliage fabriquée ne dépassait pas cinq ou six onces. Pour empêcher que le thermomètre ne fût soudé dans le métal après son refroidissement, on l'avait entoure d'un tube en fer très mince, rempli de mercure. Ce cylindre avait en outre l'avantage de préserver le thermomètre de la compression qui résultait de la congélation du métal et de son expansion en prenant cet état solide.

On distingue dans le commierce plusieurs

EXPÉRIENCES. ' ai9

espèces d'étain, de plomb et de bismuth. Sou* Tent ces métaux contiennent des substances étrangères qui altèrent leur degré de fusibilité. La moyenne de plusieurs expériences indiqua que le point de fusion de Tétain dit en grain 9 était à aaS%3 C. ; celui du plomb pur à 5iG* C.^ du plomb commun à 317?.

Quant au bismuth du commerce ,. étant obtenu ordinairement du bismuth natif, il ne saurait varier dans son point de fusion, (1) (245* C).

Nous n'entrerons point dans les détails nombreux des expériences qui ont été faites par le coniité sur les plaques fusibles; nous nous bornerons à spécifier les conclusions du rapport, qui sont celles-ci:

i** Les substances étrangères contenues ordinairement dans le plomb, Vétain ou le bismuth, ne sont généralement pas de nature à faire varier de beaucoup leur point de fusion.

soL'étain et le plomb, mélangés en égales proportions , ne constituent pas un composé chimique eh proportions définies. Les alliages en parties égales et ceux d'une partie d'étain

(à) Gepeadant on en retire aussi du sulfure de bismuth ({oi n'est pas très pur.

ft3o EXPÉRIENCES,

sur six de plomb yarient considérablement dans rintervalle de la température où s'opère leur fusion et celle où le thermomètre annonce leur point statîonnaire. Ces divers alliages produisent presque la même température stationnaire dans un thermomètre plonge dans le métal au moment de la solidification.

S** Les plaques fusibles recourertes d'un disque métallique perforé , et placées sur la chaudière^ montrent des signes de fluidité avant que la vapeur ait atteint la température de fusion affectée à l'alliage. Le métal fliîide s'échappe au travers du grillage métallique, et ^ perd beaucoup de sa substance avant de donner une complète issue à la vapeur.

4" La partie inférieure de la plaque s'oxide légèrement et n'est pas protégée par la couche d'oxide relativement à sa fusion.

5" L'épaisseur des plaques n'est pas importante; il suffît qu'elle soit suffisante pour résister à la pression de la vapeur relative à la température au-dessous du point de fusion.

6"* La température à laquelle les plaques, dans leur fabrication, sont fondues ou refroidies, n'affecte en rien la température à laquelle elles doivent obéir pour donner une issue ù la vapeur.

EXPÉRIENCES. a3i

7* L'effet établi dans un des paragraphes précédens, n° S, s'explique parla nature des alliages employés, qui sont formés départies différemment liquéfiables. Les parties les plus susceptibles de se liquéfier sont chassées ' d'abord par la pression de la vapeur; les autres généralement s'échappent ensuite par particules.

8° On peut imiter par pression, dans un vaisseau perforé , l'effet de séparation des différentes parties fluides des alliages.

9° Les alliages fusibles chargés d'indiquer la température des différentes parties d'une chaudière ne doivent pas être exposés au contact de la vapeur, du moins dans le passage que doivent parcourir les parties fon-^ dues de l'alliage.

332 EXPÉaiENCES.

ToAie de différent alliages ttctain, de plomb et biimuih.

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