EAU. G

à Tayance. Après chaque opération, il faut le pencher de façon à faire revenir dans le cylindre A la petite quantité d'eau qu'entraîne toujours Tammoniaque en se dégageant.

Les plus petits appareils de ce genre, pouvant produire 1 kilogramme de glace à la fois, nécessitent 55 minutes de chauffe.

Pour produire de grandes quantités de glace, M. Carré a modifié Tappareil précédent de façon à rendre l'opération continue : il faut pour cela que le gaz ammoniac se dégage d'une manière continue de la chaudière, se liquéfie et agisse dans le congélateur, en même temps qu'après avoir repris la forme gazeuse il soit ramené au contact de l'eau pour reconstituer une dissolution saturée qui soit refoulée dans la chaudière. Dans le cycle de ces opérations, l'air et Fammoniaque n'éprouvent théoriquement aucun changement dans leur masse, mais seulement dans leur état. On comprend que toutes les parties de l'appareil doivent être exemptes de fuites, et suffisamment résistantes pour ne pas être déformées par la pression considérable dans la chaudière et le vide relatif dans le congélateur ; en outre, elles doivent être faites avec des matières peu altérables par l'ammoniaque. On ne peut faire usage du cuivre ou de ses alliages, qui au bout d'un certain temps seraient fortement altérés par l'ammoniaque; il en est de même pour le plomb et l'étain. On a recours au fer et à la fonte, qui, à l'abri de l'air, résistent bien à Faction de l'ammoniaque.

La figure 18 est le dessin de l'appareil Carré destiné à fabriquer 100 kilogrammes de glace à l'heure, tel qu'il est construit maintenant par MM. Mignon et Rouart, concessionnaires des brevets Carré.

A, Chaudière verticale en tôle, contenant la solution aqueuse d'ammoniaque.

B, Serpentin à vapeur permettant de chauffer la solution ammoniacale.

C, Indicateur de niveau de la chaudière. ,

D, Soupape de sûreté placée sur le tuyau d'échappement du gaz ammoniac, avec tuyau Ë de retour à un vase plein d'eau, afin de condenser le gaz quand la soupape se lève.

F, Tube ramenant dans la chaudière le liquide saturé, reconstitué au sortir du réfrigérant.

G, Rectificateurj placé à l'intérieur et dans la partie supérieure de la diaudière, et composé d'une série de vases plats superposés et percés de trous, dans lesquels le liquide saturé revenant par le tube F d'une part, et d'autre part le gaz montant de la partie inférieure de la chaudière sous l'action de la chaleur, circulent en sens inverse l'un de l'autre. Tous les vases plats de rang impair, à partir du bas, sont munis au centre d'une large ouverture II; de sorte que la circulation est forcée de se faire alter*

nativement du centre à la circonférence, et de la circonférence au centre de ces vases. La vapeur d'eau entraînée avec le gaz qui monte se condense au contact du liquide riche qu'il rencontre et qui est à une température moins élevée.

I, Tuyau se raccordant sur celui qui porte la soupape de sûreté, et conduisant au liquéfacteur le gaz qui se dégage de la chaudière.

J, Liquéfacteur^ se composant de serpentins disposés dans une bâche et baignant dans un courant d'eau froide amenée par le tuyau/.

K, Boîte à laquelle aboutissent le tuyau 1 et les extrémités supérieures des serpentins.

L, Tube par lequel le gaz liquéfié sortant des serpentins se rend au régulateur d'écoulement.

M, Régulateur d'éœulement^ dans lequel le gaz liquéfié arrive avant de se rendre au distributeur ; il permet de laisser passer toute l'ammoniaque liquéfiée Fans qu'aucune portion de gaz puisse s'introduire dans le congélateur.

N, Tuyau par lequel le gaz liquéfié est amené au vase 0, où des tubes le répartissent d'une manière égale entre les serpentins du congélateur. Ce distributeur est surmonté d'un robinet qui peimet d'interrompre à volonté la communication avec le régulateur, et par suite d'arrêter la circulation du gaz liquéfié.

Q, Serpentins, au nombre de six, disposés dans la bâche Q', et constituant le réfrigérant congélateur. Ils sont formés de tubes parallèles repliés sur eux-mêmes dans des plans verticaux parallèles; ils reçoivent une égale quantité de gaz liquéfié au moyen de six tubes (/, qui les relient chacun séparément au distributeur.

R, Yases contenant l'eau à congeler, logés dans les espaces libres laissés entre les serpentins. Un liquide incongelable baigne les serpentins et les vases R, et transmet des uns aux autres le froid produit par l'ammoniaque liquéfiée, qui se volatilise dans les serpentins. Ce liquide est une dissolution de sel marin ou de chlorure de calcium à 28*^ Baume, qui est agitée par des ailettes S, afin de renouveler les contacts.

T, Collecteur général, placé à la partie inférieure des serpentins Q, qui y débouchent tous pour y amener les vapeurs produites par la volatilisation du gaz liquéfié.

T', Tuyau partant du collecteur T et traversant le manchon 0 pour emmener les vapeurs ammoniacales froides dans le vase U : c'est autour de ce tuyau que s'enroule le tuyau N qui échange avec lui sa température.

U, Cylindre muni d'un serpentin à circulation d'eau froide et dans lequel se rendent à la fois le gaz venant du réfrigérant par le tube T^ et

l'eau appauvrie d'ammoniaque prise à la chaudière : c est le réservoir absorbant dans lequel la solution ammoniacale primitive se reconstitue pour retourner ensuite à la chaudière.

y, Vase plat, percé de trous, disposé intérieurement à la partie supérieure du réservoir, absorbant et recevant le liquide appauvri venant de la chaudière, pour le laisser tomber en pluie fine qui s'enrichit en absorbant les vapeurs dégagées du tuyau T'.

W, Tube plongeant au fond de la chaudière et y puisant le liquide appauvri pour l'amener au réservoir absorbant, où il ne parvient qu'après avoir traversé les deux cylindres X et Y.

X, Cylindre renfermant deux serpentins ainsi qu'un cylindre concentrique : le liquide appauvri de la chaudière est amené par le tube W dans les serpentins qu'il parcourt du haut en bas, tandis que la solution ammoniacale reconstituée et prise au fond du réservoir absorbantes! refoulée dans la chaudière, en passant par l'espace annulaire du cylindre X, qu'elle parcourt de bas en haut. 11 y a là échange de chaleur entre les deux liquides.

Y, Autre cylindre communiquant avec le précédent et contenant un seul serpentin baignant dans l'eau froide : dans ce serpentin circule le liquide appauvri venant du cylindre X, qui en sort après avoir achevé de se refroidir, pour entrer par le prolongement du tube W dans le réservoir absorbant, où il se divise en pluie fine.

Z, Réservoir distribuant l'eau froide aux diverses parties de l'appareil.

a, Tuyau amenant l'eau froide au serpentin absorbant du réservoir.

6, Tuyau de sortie de cette eau allant dans le cylindre X.

c, Tuyau de purge d'air du réservoir absorbant.

d, Vase contenant de l'eau, et dans lequel plonge le purgeur d'air.

e, Tuyau amenant l'eau du réservoir Z aux vases à congélation R, en traversant le manchon 0, où elle échange une portion de sa chaleur.

/*, Tube permettant de distribuer l'eau aux vases R.

j. Pompe mise en mouvement par une machine, et puisant au réservoir absorbant la solution ammoniacale reconstituée pour l'envoyer dans la chaudière en la faisant passer dans l'espace annulaire du cylindre X.

A, Tuyau d'aspiration de la solution ammoniacale reconstituée.

h\ Communication entre la partie supérieure du corps de pompe et le réservoir absorbant de manière à éviter la pression dans cette partie de l'appareil.

i, Tuyau de refoulement de la solution ammoniacale dans la chaudière en passant par lé cylindre X.

h\ Manomètre indiquant la tension des vapeurs sortant de la chaudière.

EÀU. 73

k^j Manomètre indiquant la tension des vapeurs froides sortant du congélateur.

Les tuyaux F, W et h sont muuis de robinets pour régler l'opération.

La marche générale de Vappareil peut se résumer ainsi :

i* Le gaz ammoniac se dégageant de la chaudière sort par le tuyau I en traversant le rectificateur G et se rend au liquéfacleur J, où il se liquéfie. De là le gaz liquéfié est conduit par le tuyau L au régulateur U, qui renvoie parle tube N au distributeur 0, et enfin au congélateur.

2^ Le gaz liquéfié rentrant en vapeur après avoir produit son action sort du réfrigérant par le tuyau T et arrive dans lé réservoir absorbant, où il rencontre le liquide appauvri amené du fond de la chaudière par le tube W, en passant par les serpentins des cylindres X et Y. La solution ammoniacale se reconstitue donc avec sa richesse primitive, et la pompe la prend par le tuyau h au réservoir absorbant, la refoule par i dans le cylindre x où elle se réchauffe au contact des serpentins et de là à la chaudière, où elle rentre par le tuyau F. Elle arrive au rectificateur G, qu'elle descend en condensant la vapeur d'eau entraînée par le gaz qui continue à ise dégager de la chaudière, et qui est à une température supérieure. On voit donc que toutes les opérations se font simultanément et assurent le fonctionnement continu de Fappareil.

La chaleur latente du gaz ammoniac absorbé par une masse assez grande d*eau peut être évaluée à 500 calories; en admettant ce nombre, il s'ensuit que, pour construire un appareil capable d*enlever 1 00 000 calories à Fheure, il faudrait qu'il pût vaporiser 200 kilogrammes d'ammoniaque dans le réfrigérant pendant cet espace de temps; il faudrait donc en même temps condenser 200 kilogrammes dans le liquéfacteur et les absorber une seconde fois dans le réservoir absorbant.

Les 100 000 calories, en dernière analyse, doivent être emportées par l'eau des réfrigérants : si donc on admet que la température de cette eau ne doive s*éleverque de lO"", la dépense à en faire serait de 10 mètiH^s cubes pour rafraîchir le réservoir absorbant.

Théoriquement, la dépense utile de chaleur pour chauffer la chaudière doit être également de i 00 000 calories, mais là l'écart est trèsgrand avec la pratique, à cause des pertes variables.

Le maximum de froid que l'on peut obtenir dépend presque exclusivement de ce qui se passe dans le réservoir d'absorption ; en effet, l'ammoniaque, en s'y condensant au contact de l'eau, produit un vide plus ou moins parfait qui détermine une évaporation plus ou moins rapide dans le congélateur.

Si le liquide épuisé ne contenait pas du tout d'ammoniaque et si, d'un autre côté, l'ammoniaque était pure et dépouillée d'eau, on comprend que le réfrigérant doive demeurer à — 50* ou — 60^* ; mais le liquide

du réfrigérant contient une certaine quantité d'eau, et le liquide pauvre qui arrive au réservoir absorbant contient une quantité notable d'ammoniaque. Ces deux causes ralentissent l'absorption de Tammoniaque, ci par suite empêchent le froid d'être aussi bas dans l'échelle thermométrique^ de sorte que Ton n'atteint jamais plus de — 40^.

Avec les machines Carré, on peut obtenir une production de 8 à 10 kilogrammes de glace par kilogramme de charbon brûlé suivant la dimension des appareils, les plus grands donnant les plus forts rendements.

s. Ëpnratioii des eaux.

Les eaux naturelles, même les eaux potables des citernes, des sources et des riyières, renferment toujours des substances étrangères en dissolution. Ce sont ordinairement des gaz (oxygène, azote, acide carbonique)^ des sels (carbonates et sulfates de chaux et de magnésie, chlorures de potassium, de sodium et de magnésium), des traces de matières organiques, de silice, etc.

Afin de fixer les idées par des nombres, nous donnerons la composition des eaux naturelles employées à Paris (d'après les analyses de MM. Peligot et Payen pour Teau du puits de Grenelle, et de MM. Boutroii. et Henry pour les autres) (*). (Voir le tableau ci-après, p. 75.)

Dans les analyses des eaux naturelles, on a généralement négligé de

(*) MM. Boutron et Boudet ont indiqué un procédé simple et rapide d'essai des eaux, bosc sur le principe établi par Glarke : que, la dureté d'une eau étant proportionnée aux quantité» des sels terreux qu'elle renferme, le volume de teinture de savon nécessaire p<mr rendrel'eau mousseuse donne la mesure de sa dureté; on fait dissoudre à Tébullition lOO** de savon, de Marseille dans 1600^' d*alcool à 9(y>, on liltre et on ajoute 1000*' d*eau pure.

A l'aide d*un tube gradué, dont la capacité = i2«* est divisée en 115", on verse peu à peu* ce liquide dans 40*« de l'eau à essayer : l'eau distillée exigerait seulement 1 degré pour produire par l'agitation une mousse de -| centimètre, persistant pendant 10 minutes ; la quantité à verser ponr produire le même effet sera d'autant plus grande qu'une eau renfermera plus de sels calcaires ou magnésiens; on pourra évaluer ceux-ci par une expérience comparative sur des solutions en proportions déterminées.

Voici quelques-uns des résultats ainsi obtenus en 1854, 1855 et 1856 :

Eau de pluie de l'Allier 3',5

— de la Dordogne A^.o

— de la Garonne 5»

— de la Loire 5*,5

— du puits de Grenelle, variable suivant

les saisons de 9*, 18* à 12» ou 15»

— De la Dbuis arrivant à Paris 2C*,5

Sources de la Yanne (moyenne) 18* ,5

Ëau du Rhône 15*

— de Seine à Ivry Ib* à 17-

— — à Chaillot 17- à lîh

— de l'Escaut & Valencienncs 24*,5.

— de Belleville, près Paris Ii8* à 15»

— de la Marche, près Paris 2S*

Sources de la Somme-Soude 13*»5.

Ce procédé, utile pour apprécier rapidement la qualité relative des eaux, ne roéritendt, suivant la remarque de M. Cbevreul, la qualification d'hydrotimctrie que s'il était constaté que !«• bonne qualité des eaux est précisément en raison inverse de la quantité de sels de cbaux et de magnésie qu'elles contiennent. Nous ajouterons que dans diverses industries le carbonatede chaux est Ûen moins nuisible que le sulfate de la même bnse.

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tenir compte des influences de la température et du volume variable en différentes saisons, et de la profondeur en ce qui touche l'eau de la mer, et l'on a rarement dose l'acide carbonique avec une exactitude complète.

M. Peligot a commencé une étude sur ces influences dans deux remarquables mémoires qui contiennent d'autres prescriptions très-utiles et dont nous extrayons les passages suivants :

« J'ai constaté que, pendant l'hiver, la proportion des matières salines contenues dans l'eau de la Seine varie, pour ainsi dire, journellement. Je citerai quelques-uns des nombres que j'ai obtenus en déterminant le poids du résidu salin laissé par i*évaporation d'un volume connu d'eau.