CONSTRUCTION DU FOYER

est indifférente au combustible, cependant il est loin d'en être ainsi. Avec un foyer donné on peut, il est vrai, brûler à volonté toute espèce de comhustible ; mais la question à résoudre est de le brûler d'une manière productive et économique.

Il nous paraît donc utile de rappeler à cet égard ^ ^^\Uwi quelques principes sur la combustion en général, et en **m>rtl sur la combustion de la houille en particulier, parce que nous pensons qu'il y a encore beaucoup à faire dans la disposition des foyers , et que, dans les recherches que chacun peut faire, il est indispensable d'être guidé par ces principes.

Le phénomène de la combustion est le résultat de i>eia combustion la réaction chimique qui s'opère avec dégagement de chaleur et lumière entre certaines substances minérales ou végétales et l'oxygène de l'air.

La chaleur produite ainsi par ces substances se transmet aux corps qui les entourent et par rayonnement et par contact. L'absorption de cette chaleur varie avec la nature de ces corps, suivant leur plus ou moins grande conductibilité.

Déjà on voit que, dans la construction d'un foyer caS*fS5eî-,°*1 de locomotive , le choix du métal n'est pas indifférent, et que l'emploi général qui a été fait du cuivre rouge est parfaitement justifié, tandis qu'au contraire rien ne motive les tentatives faites, d'ailleurs sans succès, pour lui substituer le fer ou l'acier.

La transmission à travers les parois dépend, eu outre , de l'épaisseur du métal ; elle diminue avec l'augmentation d'épaisseur. De là la règle de ne donner aux parois que la dimension suffisante pour

résister à la pression qu'elles doivent supporter et à l'usure à laquelle elles sont soumises.

phénomène Dans le phénomène de la combustion , l'oxygène

te la combustion. . r , ■ ... i» m» / 1 .•

de l'air appelé à travers la grille par l'effet du tirage, se combine avec le carbone renfermé dans le combustible, et donne soit de l'acide carbonique, soit de l'oxyde de carbone. Quand l'air est en excès, il y a formation d'acide carbonique ; quand, au contraire, l'air est insuffisant, c'est-à-dire quand le carbone est en excès, il y a oxyde de carbone. On comprend que ce dernier résultat est défavorable, puisque le carbone est incomplètement brûlé, et qu'en conséquence il ne rend pas tout l'effet utile qu'il devrait donner.

Dans un foyer en marche, on s'aperçoit facilement de l'état de la combustion. — Quand elle est complète, c'est-à-dire quand il y a production d'acide carbonique, la flamme est rouge-blanche ; quand, au contraire, il y a production d'oxyde de carbone, la flamme est jaune-bleuâtre.

Divers La manière dont brûle le coke dans les foyers de iombn>tibies. jocomotjves esl di^rente de celle de la houille.

Le coke ne peut brûler qu'à la condition d'être en couche épaisse. Cela tient à ce que, ne contenant pas de matières bitumineuses, il est long à s'échauffer et à s'enflammer. Cependant, il ne faut pas exagérer celte épaisseur; dans les locomotives, la pratique indique qu'elle ne doit pas dépasser 0m 30.

On conçoit , en effet , qu'il doit y avoir une certaine hauteur de combustible pour laquelle la combustion est complète, et qui , en laissant un excès d'air, ne donne pour produit de la combustion que

de l'acide carbonique. Si donc On imaginait sur cette couche une nouvelle épaisseur de coke , le gaz acide carbonique, produit par la cora bastion de la première couche, se décomposerait en traversant la nouvelle épaisseur de coke enflammé, lui céderait de l'oxygène et formerait un oxyde de carbone- Cette réaction causerait une double perte : d'abord elle absorberait , pour se produire , une certaine quantité de chaleur ; et, en second lieu, elle donnerait naissance à un gaz chargé de carbone essentiellement combustible et qui s'en irait dans les tubes et dans la cheminée avant d'avoir produit aucun effet utile.

À ces causes principales de perte de chaleur et de combustible, on peut encore ajouter que l'acide carbonique, en passant à l'état d'oxyde de carbone, double de volume, et que, pour écouler cette quantité double de gaz, il faut activer le tirage de la cheminée , ce qui exige encore un surcroît de dépense de force et, pâr conséquent, une perte de combustible.

La hauteur de 0m 30 de coke sur la grille a donc été jugée, en marche ordinaire et avec des combustibles moyens , comme suffisante pour obtenir une bonne combustion.

Dès lors , on doit se demander s'il est nécessaire de faire les foyers des locomotives très-profonds et de porter, comme cela a été fait, cette profondeur à 4m, depuis la grille jusqu'au premier rang des tubes. A nos yeux, aucune autre considération que celle d'obtenir mie plus grande surface de chauffe directe ne la justifie ; ausei xoit-m beaucoup de

machines où, par suite de dispositions spéciales, cette dimension a dû être réduite à 0- 80, et dans lesquelles ia combustion du coke se fait parfaitement.

Peut-être est-il arrivé, dans ces circonstances, qu'on a regagné par la plus grande puissance du rayonnement ce qu'on perdait du côté de la surface du foyer.

On comprend, d'ailleurs , que cette hauteur de 0" 30 moyenne que nous indiquons n'a rien d'absolu.* Elle dépend tout d'abord et de la nature du coke employé, de sa pureté, de sa densité et de sa friabilité. Elle dépend de la puissance de vaporisation de la chaudière , de la charge du train et des inclinaisons de la voie. Toutes ces circonstances doivent être prises en considération, et ce n'est véritablement que par une certaine pratique locale qu'un mécanicien peut arriver à gouverner sou leu d'une manière intelligente et économique. Cependant, il reste ce fait acquis : que bien que le coke ne puisse s'enflammer et brûler que sous une certaine hauteur, il faut éviter néanmoins de l'exagérer et de la porter à 0,n 50, comme on l'a fait à l'origine de l'exploitation des chemins de fer.

La houille, à l'inverse du coke, brûle sous une faible épaisseur ; cela tient , comme nous l'avons dit plus haut, à ce qu'elle renferme beaucoup de matières bitumineuses très-inflammables. Ainsi , tandis que le coke ne peut brûler qu'en couche épaisse, la houille , au fcontraire , peut brûler en morceaux isolés.

Tout le monde sait que les fragments de coke qui s'échappent en marche de la grille des locomotives