EFFETS DES ENVELOPPES OU CHEMISES DE VAPEUR

Parmi les perfectionnements si nombreux que M. Watt a introduits dans les machines à vapeur, il y en a un dont remploi a été successivement repris et abandonné plusieurs fois et dont l'utilité a été soutenue, contestée et niée sans avoir jamais été démontrée d'une manière satisfaisante jusqu'en ces derniers temps. Nous voulons parler de cette enveloppe appelée chemise de vapeur, dans laquelle l'illustre

lautre. L'eau qui se dépose (bn$ Penveloppe retourne à la chaudière par UD luyau particulier.

Il arrive aussi parfois que la vapeur se rende directement dans la boite de distribution; alors Tenveloppe n'a plus d'autre issue que le tuyau qui lui amène la vapeur, et un deuxième tuyau qui ramène à la chaudière leau qui résulte de la portion de cette vapeur qui se condense.

Un seul tuyau, pourvu qu'il soit assez large, suffit même pour amener la vapeur dans Penveloppe et ramener Teau de condensation dans la chaudière.

Jamais Tenveloppe n'est traversée par la vapeur qui sort du cylindre moteur après y avoir produit son travail ; nous verrons plus loin pourquoi.

Le bon effet de cette disposition, déjà constaté par les recherches de M. Combes, nous semble mis aujourd'hui hors de doute parles expériences de M. Ilirn, dont nous allons donner un résumé très-succinct.

Ces expériences ont été faites sur une machine à deux cylindres, système de Woolf, montée dans la filature de MM. Hausmann, au Logelbach près Colmar. Les deux cylindres avaient une chemise de vapeur commune.

La vapeur agissait à pression pleine sur le petit piston pendant toute sa course et se détendait dans le grand cylindre.

Le volume occupé par la vapeur à la fin de la course des pistons était, dans le petit cylindre, de 0"'17098 plus O^'OllSô d'espace nuisible; soit 0"'18234 pour volume total.

A rinslant où la soupape de communication entre les deux cylindres s'ouvrait, ce volume devenait brusquement de 0™'21634 avant que les pistons revinssent en sens inverse, en admettant que Tespace nuisible, qui était de 0"'034 et qui ne contenait que de la vapeur à la faible tension du condenseur, fut complètement vide; puis, jusqu'à la fin de la course, il se détendait, dans le grand cylindre, jusqu'à O^'^TSSS. En d'autres termes, la détente se faisait jusqu'à

' = 4,3243 fois le volume de vapeur à pression pleine.

La machine marchait sous la pression de 3*^"75 dans le petit cylindre et était à condensation.

122 DES EKVELOPPES.

Toutes les ressources que la mécanique appliquée peut mettre à la disposition de Texpérimentaleur pour mesurer le travail d'une machine, avaient été employées, et la vapeur pouvait, à volonté, arriver à la boite de distribution sans traverser Tenveloppe ou après Favoir traversée. Dans le premier cas, Tenveloppe inactive restait pleine d air et, dans les deux cas, celle enveloppe était elle-même entourée d une chemise isolante en bois.

Cela posé, on a fait marcher la machine avec enveloppe de vapeur à la vilesse de 47 coups de pistons par minute, sous la tension de 3"""75 dans le pelit cylindre et avec le robinet d'admission tout ouvert. Le travail transmis, au point où il était mesuré, a été d'environ 7800*'" par seconde, ou 104 chevaux.

Lorsque la vapeur arrivait directement dans le petit cylindre sans traverser Tenveloppe, le travail baissait de 1838*"» ou 24,5 chevaux, quoique toutes choses eussent été maintenues dans les mêmes conditions et que la pression pleine, dans le petit cylindre, fût la même à moins de ^ près.

La quantité d'eau consommée par coup de piston était de0^"4125 lorsque Tenveloppe fonctionnait, et elle s'élevait à 0*'"4355 lorsque la vapeur arrivait directement au cylindre. De plus, dans le premier cas, on ne trouvait aucune trace d'eau à la partie inférieure de la boite à tiroirs^ et le bruit qui se produit ordinairement au commencement de la course des pistons était sec et métallique, tandis que, dans le second cas, il se déposait rapidement de l'eau dans cette boite et que le bruit, dortt nous venons de purlor, «Hait mat et traînant.

Marche sans enveloppe de vapeur.

Tension dans le pelil cylindre, avant Touverture du liroir de communication entre le petit et le grand cylindre. . . . S'^'^TS

Tension dans le grand cylindre, à Finstant de Touverture de ce tiroir l'»"62

Tension dans le grand cylindre, à la fin de la course . . 0**"685

Marche avec enveloppe de vapeur.

Tension dans le petit cylindre, avant Touvcrture du tiroir de communication 3"'"75

Tension dans le grand cylindre à Tinstant de louverture de ce liroir 2*'°>20

Tension dans le grand cylindre à la fin de la course. . . O'^^Sl

Si Ton veut admettre, pour un instant, que la tension de la vapeur diminue suivant la loi de Mariolte, pendant Taccroissement de son volume; en observant que ce volume était de O^'lSâSi avant Touveriure du tiroir de communication entre les deux cylindres , qu'il est devenu brusquement de 0'"'2163i à finstant de Touverture de ce tiroir, puis progressivement de 0"*^7885 jusqu'à la fin de la course, OD trouve que la tension de cette vapeur aurait dû être :

Datis la marche avec enveloppe.

A rinstant de Touvcrlure du tiroir de communication entre les deux cylindres :

S-^-'yS ^ = 3'^»!6 au lieu de 2'^"2.

A la fin de la course, sur le grand piston.

0 182^i' 5"°75 .; ° r- =0""'86aulieude0""'81.

U,7oo5

Dans la marche sans enveloppe et dans les mêmes instants. '

3'^"16au lieu de I"»62.

0»""86 au lieu de 0""685.

Comme Tcnveloppc no peut changer le travail à pression pleine sous

une tension donnée, el que ce travail est toujours une fraction considérable de celui qui est dû à la course entière, Taction de cette enveloppe a donc modifié bien profondément la loi d'expansion pour amener les différences de tension signalées ci-dessus et pour produire, pendant la détente seulement, un accroissement de travail de 24,5 chevaux,

24 5 ou -77^ = 0,235; soit 23,5 p. c. du travail total de la machine.