POMPES ET CONDENSATION

Les diverses pompes de la machine, c'est-à-dire celles qui sont nécessaires à l'entretien du vide pour la condensation et à l'alimentation des chaudières, sont, ainsi que les pompes d'épuisement, commandées par le balancier de la machine. Occupons-nous d'abord de celles qui sont nécessaires au mouvement même de l'appareil, puis nous examinerons quel parti on a tiré de ce mouvement en l'appliquant à l'épuisement des eaux.

Pompe a air et condenseur. — Lorsque la soupape d'exbaustion s'ouvre elle laisse passer la vapeur qui existe sous le piston de la machine , d'où elle se rend au condenseur par les tuyaux de conduite C. Ce condenseur n'est autre chose, comme on sait, qu'une capacité cylindrique D' (Voir la coupe verticale, flg. 17, pl. 40 ), renfermée dans une bâche métallique E', tenue constamment remplie d'eau jusqu'à une certaine partie de sa hauteur, aân de pouvoir eu fournir la quantité nécessaire à la condensation de la vapeur qui s'y précipite L'arrivée d'eau se fait par une soupape A* et par un

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robinet ia (fig. ir«, 17 et 20) dont on règle l'ouverture à volonté par la tige à levier Aa ; cette ouverture ne laisse passer que l'eau nécessaire à l'injection et déterminée par le nombre de coups de piston ; mais, contrairement à ce qui a lieu dans les machines à double effet, l'arrivée n'est pas constante. On règle l'ouverture de la soupape Aa par laquelle elle s'effectue de manière à ce qu'elle suive les mouvements de la soupape d'exhaustion ou d'épuisement. Cette manœuvre a lieu par une suite de tringles et de leviers A', dont le premier i* est lié directement avec la tringle de commande de la soupape D, et le troisième / établi avec une coulisse permettant le libre jeu du tout.

L'objet de la pompe à air est d'enlever l'eau de condensation, et avec elle l'air et les autres gaz qu'elle renferme. Le corps Ea de cette pompe est en fonte alésé intérieurement à 0" 500 de diamètre ; sa partie inférieure est en communication avec le condenseur par un large conduit en fonte F', et sa partie supérieure déverse l'eau élevée par le piston dans une cuvette G'. A la partie inférieure est aussi ménagé un clapet rectangulaire A* qui s'ouvre à chaque course et qui laisse écouler l'eau chaude du condenseur.

Le piston H' de la pompe à air se compose, comme le piston à vapeur, d'un corps principal m% couronné par un couvercle ou anneau »»', servant à serrer les étoupes, et par un clapet circulaire en bronze na, limité dans sa course par l'arrêt rapporté o3. La lige s2 de ce piston dont la tringle d'assemblage avec le balancier n'est pas à parallélogramme, est guidée par un croisillon J', munie d une boite À étoupes r3 et d'une rotule ou articulation p2, qui permet d'obvier au défaut de verticalité.

Pompe alimentaire. — La pompe alimentaire de la machine d'épuisement ne présente comme construction et comme jeu aucune différence avec celles que nous avons publiées dans les divers volumes de ce Recueil et qu'on établit avec les machines à vapeur à condensation ; toutefois, son placement sur le condenseur môme présente l'avantage d'un ajustement facile et d'une prise d'eau très-simple. La fig. 1" (pl. 38] fait bien voir le tuyau d'aspiration n3, adapté à la cuvette de la pompe à air où elle puise l'eau déjà échauffée, qui se rend dans le corps de pompe en soulevant une première soupape et d'où elle est refoulée par la descente du piston, lié à la tige o* à un second conduit et à une suite de tuyaux qui la conduisent aux chaudières. Elle est munie, en outre, d'une soupape à contre-poids, dont le but est de laisser échapper une certaine quantité d'eau dans le cas où l'on ne voudrait envoyer qu'une partie moins grande que celle aspirée par le piston. Dans les machines à haute pression, on débraye habituellement la tige de la pompe alimentaire, lorsque l'on a la quantité d'eau suffisante à l'alimentation des chaudières. Dans beaucoup de cas on pourrait donc appliquer, avec avantage, cette soupape à contre-poids, qui dispense de toute attention.

Pompes d'épuisement bt maitressb-tigb. — Nous avon9 dit que les pompes d'épuisement étaient de simples pompes foulantes. Leurs pistons

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sont formés d'un manchon ou cylindre creux en bronze, ayant une hauteur un peu plus grande que la levée de la maîtresse-tige. On remplit l'intérieur du cylindre avec une pièce de bois solidement fixée au moyen de coins en bois ou en fer, et le tout est adapté par des frettes à la maîtresse-tige, en ayant soin, soit d'enfermer cette tige dans un guide qui lui maintient la direction verticale, soit en interposant entre la tige du piston et la maîtresse-tige un nombre suffisant de pièces de bois pour produire le même effet.

L'eau est d'abord élevée dans un réservoir à 6 ou 7 mètres du fond du puits, par une pompe aspirante ; de ce réservoir l'eau est refoulée dans un réservoir supérieur au moyen d'une pompe aspirante et refoulante, puis aspirée de la même manière par une troisième pompe, et ainsi de suite selon la profondeur du puits, jusqu'au sol. Là, elle s'écoule en pure perte dans des rigoles, après avoir servi à l'alimentation de la bâche du condenseur. M. Delnest. de Mons, a eu l'idée d'utiliser ce filet d'eau, et à cet effet a disposé dans ces contrées et près d'un puits d'extraction une minoterie de quatre paires de meules, commandée par la superposition de deux roues à augets très -étroites, mais qui au moyen d'une chute de 17™ 50 rendent encore la force nécessaire. La commande est prise entre les deux roues, de sorte que l'usine n'est pas trop ensevelie dans les terres.

La maltresse tige 0 qui se fixe à l'extrémité du balancier du coté de sa plus petite course, est formée de deux pièces de bois juxtaposées et reliées par des bandes en fer ** et par de fortes frettes p*. La longueur de ces pièces, qui sont en bois de sapin, parfaitement droites et sans nœuds ni défauts, choisies ordinairement parmi celles que l'on apporte du Nord, est de 16 à 20 mètres ; elles sont réunies bout à bout et entaillées à mi-bois, suivant une hauteur de 60 centimètres environ. Dans ces parties, elles reçoivent à l'extérieur de longues barres de fer appliquées sur leur face la plu» petite et liées entre elles par des boulons à vis et écrous qui traversent le bois. Vers la partie inférieure, les portions de la lige ne sont plus formées que d'une seule pièce de bois à section sensiblement plus petite que celle de l'extrémité supérieure. La longueur totale de ces tiges varie évidemment dans de très-larges limites, mais il n'est pas rare d'eu voir qui ont jusqu'à vingt et trente assemblages, c'est-à-dire de 900 à 450 mètres.

Tout cet attirail est donc d'un poids immense, et bien que l'eau soit foulée par les pistons lorsque la maltresse tige descend, il est encore nécessaire de l'équilibrer en partie par des contre-poids, sans quoi elle descendrait avec une trop grande vitesse, ce qui occasionnerait des ruptures dans les parties des pompes ou de la machine. D'ailleurs, la pression de la vapeur sur le piston de celle-ci étant uniquement employée à soulever le poids de l'attirail des tiges qui foule l'eau en retombant, il est évident qu'il y aux a économie de force motrice en ne laissant aux liges que le poids strictement nécessaire pour produire le refoulement de l'eau. Mais à mesure que l'on diminuera le poids des tiges, le refoulement aura lieu avec plus de lenteur

et l'on augmentera la durée de la descente du piston de la machine. Il y aura donc une limite qui dépendra de la vitesse avec laquelle la machine doit travailler pour épuiser toutes les eaux affluentes dans les travaux sou terrains. Ainsi, quand on n'aura besoin que d'un petit nombre de coups de piston par minute pour épuiser toutes les eaux affluentes, on ne laissera à la maltresse-tigc qu'un faible excès de poids sur celui des colonnes d'eau que doivent soulever les pistons, ta maîtresse-tige descendra alors avec beaucoup de lenteur. Si l'aflluence d'eau exige, au contraire, un plus grand nombre de coups de piston, on laissera plus de poids à la maîtresse- tige, en diminuant les contre-poids ; la descente sera plus rapide ; l'eau prendra dans les tuyaux ascensionnels une vitesse plus considérable; mais aussi chaque coup de piston exigera plus de vapeur motrice (I).

Nous avons dit que l'équilibre de la maîtresse-tige était maintenu au moyen de balanciers à contre-poids {balance or lever bob) ; ces balanciers sont placés à la surface du sol et à différents niveaux au-dessous de la galerie d'écoulement dans la profondeur du puits. Ces derniers sont contenus dans de larges excavations creusées dans le roc solide ; leur pose occasionne une dépense assez considérable, mais en les plaçant ainsi dans la profondeur, on a l'avantage de décharger les portions supérieures de la mattresse-tige du poids des parties inférieures.