CHAPITRE XIII

MACHINES ATMOSPHÉRIQUES

ARTICLE 1

DESCRIPTION DE LA MACHINE

I .es machines atmosphériques sont des machines à simple action , à basse pression, il détente et à condensation, dans lesquelles l'effet utile se produit pendant la condensation de la vapeur et en vertu de la pression atmosphérique. Dans ces machines, la vapeur est d’abord introduite sous le piston, pour le soulever avec l'aide d’un contrepoids attaché à l’extrémité opposée du balancier; ensuite cette vapeur est condensée, et le piston, pressé sur sa face supérieure [Kir la pression atmosphérique, redescend au fond du cylindre en faisant monter la cliarge, c’est-à-dire l’eau d’épuisement des pompes à une hauteur correspondante, et en relevant en même temps le contre-poids. Alors une nouvelle quantité de vapeur est admise dans le cylindre, le piston est élevé de nouveau, et l’action se continue comme auparavant.

La PL XXI représente une machine de ce système. Elle a trois chaudières, de forme à peu près semi-sphérique: une placée sous le cylindre, comme on le voit sur la figure, et les deux autres placées dans des chambres latérales. Toutes trois sont d’ailleurs munies de robinets de niveau et de soupapes de sûreté, et la vapeur y est formée sous une pression qui excède de i livre à 1.5 livre la pression de l’atmosphère.

Le cylindre à vapeur est représenté en C. 11 est ouvert à sa partie supérieure, et parcouru par un piston de fonte G', garni de chanvre

4qf> CHAPITRE TREIZIÈME.

et constamment recouvert d’une couche d’eau très-mince, destinée à s’opposer aux fuites de vapeur autour du piston. Cette eau est amenée du réservoir d’eau froide II, par un petit tuyau h ! dont le passage est limité à la grandeur convenable au moyen du robinet h". A sa partie inférieure, le cylindre se termine par une concavité sphérique dans laquelle s'amasse l’eau d’injection et de condensation pendant la course descendante. Cette portion du cylindre porte quatre tuyaux que l’on reconnaît sur la figure. Le tuyau A sert à l’admission de la vapeur de la chaudière sous le (liston quand le régulateur est ouvert, comme on le dira plus loin; le tuyau I sert à l’injection de l’eau froide dans le cylindre quand on veut y condenser la vapeur; le tuyau e sert à réduction ou à la sortie de l’eau provenant de l’injection et de la condensation; et enfin le tuyau u sert à l’expulsion de l’air et des gaz qui subsistent dans le cylindre après la condensation de la vapeur. Nous expliquerons d’abord la disposition de ces quatre portions de l’appareil.

D’après l’opération de la machine, on conçoit que le tube d’admission A doit être ouvert chaque fois que le piston doit fournir une course montante. A cet effet, son orifice inférieur est fermé par un régulateur a, dont nous avons déjà expliqué la construction chap. III, jj III, et Jig. 55 et 56, PL Vlll. Il consiste en une lame de métal taillée en secteur et montée sur un axe vertical a', qui sort de la chaudière en se terminant, à son sommet, par un carré portant une poignée à levier a". En tournant cette poignée, on fait tourner le secteur, et par conséquent on peut, soit amener le secteur en face de l’entrée du tube A, ce qui ferme complètement le passage de la vapeur, soit le retirer entièrement, ce qui laisse le passage de la vapeur ouvert en totalité, soit enfin amener le secteur partiellement en face de l’ouverture, ce qui permet de régler le passage de la vapeur au degré précis que l’on veut. Le tube A s’élève assez haut dans l’intérieur du cylindre pour que l’eau de condensation ne puisse s’y amasser.

Le tube d’injection I doit être ouvert chaque fois que le piston doit fournir une course descendante, et se fermer ensuite. A cet effet, il

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porte un robinet ordinaire t, qui, selon qu’il est ouvert ou fermé, au moyen du petit levier i', produit ou suspend l’injection d’eau froide dans le cylindre. Cette eau est d’ailleurs contenue dans le réservoir d’eau froide H, situé à la partie la plus élevée du bâtiment, afin que l’eau d’injection, lancée par l'orifice du tuyau 1, vienne frapper avec force le dessous du piston et se divise en jets partiels dans toute la capacité du cylindre. Pour éviter que l’eau du réservoir H ne se répande dans le cylindre pendant les interruptions du travail, on ferme la sortie du réservoir par une vanne h lorsque la machine est arrêtée.

Ïa: tube d’éduction e est fixé au point le plus bas du cylindre, et plonge à son extrémité inférieure dans le réservoir d’eau chaude qu’on voit représenté en M. Ce tube est très-large, pour que l’eau amassée dans le fond du cylindre par suite de l’injection et de la condensation de la vapeur, puisse s’y loger et offrir par là une moindre surface refroidissante à la vapeur lorsqu’elle arrive de la chaudière. L’orifice supérieur du tube est toujours ouvert; mais à sa partie inférieure, ou dans le réservoir d’eau chaude, il est fermé par un clapet ouvrant en dehors seulement. Il en résulte que, pendant la course descendante du piston, l’eau de condensation et d’injection qui remplit le fond du cylindre pénètre dans le tuyau, et se trouve d’abord retenue par le clapet, à cause de la pression extérieure de l’atmosphère; mais, sitôt qu’une nouvelle dose de vapeur est admise de la chaudière dans le cylindre, la force élastique de cette vapeur, en pressant sur la surface de l’eau contenue dans le tube, ouvre le clapet et force l’eau de s’écouler dans le réservoir d’eau chaude. Cet écoulement continue tant que la pression de la vapeur dans le cylindre est suffisante pour tenir le clapet ouvert; puis, dès que cette pression baisse, le clapet se referme, et l’eau admise dans le réservoir d'eau chaude ne peut en ressortir.

Le tube à souffler u est situé au-dessus du tube d’éduction, et il sert à la sortie des gaz contenus dans le cylindre de la même manière que le tube d’éduction sert à celle de l'eau. Ce tube est fermé en u' par