IO

5o ii,85

On trouve les détails des belles expériences de M. de Bettancourt dans la nouvelle Architecture hydraulique de M. de Prony.

De la composition des Machines. . 1 1

8a DE LA VAPEUR DE L EAU BOUILLANTE

192. (« ) Un gramme de charbon développe, en brûlant, 7226 degrés de chaleur, suivant les expériences de Lavoisier et de Laplace. Or, un gramme d’eau à 100 degrés du thermomètre centigrade, pour se réduire en vapeur, absorbe 567 degrés; donc un gramme de charbon devrait réduire en vapeur près de 1 3 grammes d’eau, en supposant que sa chaleur fût toute employée, et que l'eau fût déjà portée à la température de 100 degrés. Mais, d'après un grand nombre d’essais faits sur les machines les plus parfaites et avec les fourneaux les mieux construits, M. Clément a trouvé qu’un kilogramme de charbon de bois ne produit que 6 ou 7 kilogrammes de vapeur, et un kilogramme du meilleur charbon de terre n’en donne jamais plus de 6; d’où l’on voit que la moitié à peu près de la chaleur est perdue par le rayonnement et la communication de la chaudière avec les corps environnans.

193. M. Guenyveau , dans son Essai sur la science des machines, donue les indications suivantes très-utiles sur la quantité d’eau nécessaire pour le service d’une machine à vapeur. Cette quantité est assez considérable, dit-il, pour former souvent un obstacle à leur établissement, ou dn moins le sujet d’une grande dépense. Toutes les eaux ne sont pas propres à cet usage; celles que l’on extrait des mines sont en général corrosives, et détruisent très - promptement les chaudières, ce qui fait que l’on cherche à tout prix à s’en procurer d’autres : on pourrait à la vérité les faire servir à la condensation seulement , et n’employer de l’eau de source ou d’étang que pour alimenter la chaudière, en faisant quelques dispositions convenables; dnais il ne paraît pas qu’on ait encore pratiqué rien de semblable.

( a ) Traite de physique de BÎot.

194. Une machine à vapeur, ajoute M. Guenyveau, à simple effet, consomme dans a4 heures environ 29a litres, ou décimètres cubes d’eau par décimètre carré de surface de piston ; dans les machines à double effet, la même consommation a lieu pour une surfacê moitié moindre.

ig!>. La chaudière doit recevoir une quantité d’çau d’environ 0,014 htres pour un décimètre carré de surface de piston et par chaque coup de celui-ci. Cette eau est prise ordinairement parmi celle qui a servi à la condensation.

196. Ordinairement on évalue l’effet d’une machine à vapeur, en comparant son travail avec celui que l’on obtiendrait d’un certain nombre de chevaux de force moyenne. Mais les mécaniciens ne sont pas d’accord sur la fixation du travail journalier d’un cheval; suivant fVatt, ce travail est équivalent à a65,36o kilogrammes , ou bien à aG5 mètres cubes d’eau , élevés à la hauteur d’un mètre , par heure de travail , en supposant que la journée soit composée de 8 heures de travail effectif; suivant Sméaton , à 190 mètres, et, suivant M. Clément, à 100 mètres.

Il y a des machines qui ont la force de ao , de 3o chevaux , etc . La plus forte que l’on connaisse est celle qui existe dans les mines de Cornouailles; elle a, dit -on, une puissance de 1010 chevaux, et elle sert à épuiser par des pompes une raine de 180 mètres de profondeur.

197. On trouve dans les Annales des arts et manufactures le tarif suivant du prix et tle la consommation des machines à vapeur de M. Edwards , suivant les degrés de force dont elles sont susceptibles.

Consommation de combustible par heure.

Puissance de cher. Prix des ma cli. Charb. de terre.

Bois dur.

Tourbe.

4 et 6. .

. i5,3oo

l8kü .

72 kil. .

. 124 kil.

. 33,6oo . .

. 45,5oo . .

. 5o,6oo . .

. 5g,6oo . .

• 77jOoo . .

Les prix du tarif sont ceux des machines prises dans les ateliers à Senonches, y compris une chaudière en fonte, et les ferrures du fourneau. La voiture, l’emballage, le montage et la maçonnerie n’y sont pas compris.

Les machines à vapeur de M. Edwards pèsent mille hilog. par force de cheval.

198. M. Molard, dans un rapport qu’il a fait à la société d’encouragement sur la belle machine construite par M. Edwards , rue de Charonne,dit que M* Richard, propriétaire de la manufacture où. cette machine de la force de six chevaux est établie , a assuré qu’elle fonctionne avec six kilogrammes de charbon de terre, terme moyen par chaque heure de travail. Si l’assertion |de M. Richard est exacte, cette consommation ne serait que le tiers de celle énoncée dans le tarif.

^ientaed by Cooglc

199. Le meilleur moyen de se former des idées justes de futilité que peuvent présenter les machines à vapeur, est la comparaison de leurs produits avec la dépense quelles occasionent , comparaison déduite de résultats observés dans des machines depuis long-temps en activité. Nous allons donc exposer quelques-uus de ces résultats qui semblent dignes de confiance.

Pompe à feu de Chaillot. *

’ 200. M. Hachette a rapporté, dans son Traité des Machines ,

les données suivantesde la dépense et du produit de l’année 1807, extraites des registres de l’administration du département de la Seine.

Pour cette année 1807 :

Le temps du travail mesuré en heures est. . . 6434 heures.

Le même temps mesuré en jours de 34 h. est 268 ~ jours.

Le poids du charbon bridé est 2,84 1, 600 kil.

Le volume de la masse d’eau montée esti ,91 3, 1 09 mèt. cubes.

La hauteur de l’ascension maximum est .... 3a mètres.

La dépense totale pendant l'année a été de 327,570 francs.

Ce qui donne pour la dépense d'un jour de a4 heures , 849 fr.

En adoptant le système d’évaluation de M. fVatt, la force de cette machine est équivalente à la force de 108 chevaux.

Machine de Tamowitz.

301. (Voyez Journal des mines, an 1 1 .) Elle élève en 24 heures 292,464 mètres cubes d’eau à 1 mètre de hauteur réduite; elle consume en même temps 5i4i kilogrammes de houille.

Machine de Litry.

302. ( Journal des mines, tom. i3 ). Cette machine construite par MM. Perrier, a coûté 23>5oo francs , y compris une

86 DF. LA VAPEUR DE L’EAU ROUILLANTE, seconde chaudière de rechange ; elle consume en n heures 1 8 quintaux de houille, et élève un poids de i44» quintaux à 3ao pieds de hauteur ; ou Lien , en convertissant ces anciennes mesures en nouvelles , elle consume en 12 heures 881 kilogrammes de houille, et élève des fardeaux dont le poids équivaut à 7327 mètres cubes d'eau à un mètre de hauteur.

2o3. (a) MM. fV ait et Bolton évaluent le travail de leurs machines à vapeur de la manière suivante, en prenant pour base la consommation d’un boisseau de charbon de Newcastle, pesant 84 livres , sans avoir égard au temps dans lequel ce boisseau a été dépensé, puisque cela dépend des dimensions de la machine. Suivant ces mécaniciens célèbres, la combustion d'un boisseau de charbon produit le travail suivant : i°. Elle élèvera trente millions de livres à la hauteur d’un pied; 2*. elle fera moudre et blutter onze boisseaux de froment; 3". elle fera laminer et fendre pou? la clouterie, cinq quintanx de fer; 4“- elle fera marcher mille broches d’une filatnre à coton et toutes les machines préparatoires, avec la vitesse convenable; 5*. elle équivaudra à la force réunie de dix chevaux.

2o4- M. fVatt trouve qu’avec les fourneaux les mieux construits , il faut exposer au moins huit pieds de la surface de la chaudière à l’action du feu et de la flamme pour convertir en vapeur un pied cube d’eau dans l’espace dune heure, et qu’un boisseau de charbon de 84 livres convertira en vapeur de huit à douze pieds cubes d’eau.

2o5. Les machines à vapeur inventées en Angleterre y ont été perfectionnées et multipliées d’une manière étonnante. Elles y sont devenues le moteur universel. Plusieurs milliers de ces machines , dont la puissance varie depuis celle équivalente à la

( a ) Annales des arts et manufactures , tome t a.

— gle

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 87 force d’un cheval, jusqu’à celle de 1000 chevaux, servent aujourd’hui à frapper les monnaies, à filer, à imprimer, à transporter les fardeaux, et à une foule d’autres usages. Presque toutes sont exécutées avec un soin et une précision étonnante. La plupart ne produisent aucun bruit incommode , et jouissent de l'avantage de détruire leur propre fumée.

206. Elles se propagent maintenant en France avec abondance. Un seul mécanicien, M. Edwards eu a construit quinze en moins de deux années, lesquelles sont établies aux mines d’Aozin, à Grillon, à Montargis, à Orléans, à Saint-Quentin, à Elbcuf, à Bolbec, à Paris. Plusieurs autres mécaniciens habiles partagent avec M. Edwards le soin de multiplier ces utiles inventions; parmi eux, on distingue M. Agneraj de Rouen qui a appliqué aux filatures , des machines à vapeur trèssimples et très-bien combinées, où il a supprimé le balancier et quelques autres parties secondaires.

207 .Depuis l’époque de «S’ave/^'-.réputé le premier constructeur des machines à vapeur jusqu’à nos jours, on a proposé un grand nombre de modifications tendantes à les perfectionner. Ces modifications sont de deux espèces. Les unes ontpour objet les méthodes particulières d’employer la vapeur, et elles embrassent ' le système entier de la machine ; d’autres ne modifient que quelques parties secondaires.

208. Nous allons d’abord nous occuper des premières, et nous décrirons particulièrement les machines sans piston ; les machines à pression atmosphérique; celles à simple effet; celles à double effet ; les machines à forte pression ; les machines à double effet et à double pression; et enfin celles à rotation immédiate.

Nous ferons ensuite connaître les principales modifications

88 DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, de la seconde espèce, en décrivant les diverses parties secondaires qui entrent dans la composition des machines à vapeur.

209. Tout le jeu des machines à vapeur est fondé sur deux principes , le déve!opj>ement de la force élastique de la vapeur acquise par la chaleur , et sa précipitation subite par le refroidissement.

210. Dans la- construction de ces machines quelle qu’en soit l’espèce , on doit mettre en usage tous les moyens possibles de diminuer la quantité de la vaporisation nécessaire à l’effet qu’on a en vue , de diminuer en même temps la dispersion de la chaleur , et par là ménager le combustible ; on doit joindre à cette première économie celle de la matière et de la main d’œuvre, en resserrant les dimensions des pièces sans nuire aux résultats; mais on doit surtout prévenir les explosions par de sages précautions prises contre un agent dont la puissance devient destructive lorsqu’elle n’est pas limitée.

CLASSE TROISIÈME. ltÉCEFTIUXS TH ER MI QUE S.

21t. J’appelle récepteurs thermiques les réunions d’organes connus sous le nom de machines a»vapeur , et qui sontdestinées à recevoir et à transmettre le mouvement produit par l’action de. la vapeur de l’eau bouillante.

Cette classe contient trois genres; récepteurs thermique» sans piston, récepteurs thermiques avec piston, et récepteurs thermiques à rotation immédiate.

GENRE PREMIER. — Récepteurs thermiques sans pistou.

Ce genre renferme deux# espèces ; sans balancier; et avec balancier.

Première espèce. — Récepteurs thermiques sans piston et sans balancier.

première variété. — Ancienne machine de Savery. PI. VII, fig. 1 (a).

212. Savery fal un des premiers qui, vers la Gn du dix-septième siècle , construisit des machines à vapeur en Angleterre. Ses machines avaient pour but de faire monter l’eau de la manière suivante.

21 3. Les deux vases 1,2, sont disposés ' de manière qu’il peuvent alternativement recevoir de la vapeur et de l’eau froide, qui leur vient du réservoir V avec lequel ils communiquent par le moyen des tuyaux 3, 4> et 6, 7, Supposons que 1 soit rempli de vapeur, les robinets 9 et 10 étant fermés. Si on ferme le robinet 5 pour intercepter la communication entre le vase 1 et la chaudière, la vapeur commencera à se condenser dans le vase par la seule fraîcheur de l’air extérieur : si alors on ouvre le robinet 10, l’eau du réservoir V montera dans le vase 1 à cause du commencement de vide qui s’y est formé, achèvera la condensation de la vapeur, et remplira le vase 1. Qu’on ferme alors le robinet 10, et qu’on ouvre les robinets 9 et 5, la communication étant rétablie entre la chaudière et le vase 1 , la vapeur viendra presser l’eau qui y est contenue; cette eau ne pourra plus redescendre par 1 1 ; mais trouvant 9 ouvert , elle montera par le tuyau 12 à une hauteur proportionnelle à l’effet de la vapeur. Lorsque le vase 1 sera ainsi vidé d’eau et rempli de vapeur , on fermera les robinets 9 et 5 ; et les choses deviendront au même état qu’au commencement de cette* description. Le vase 2 , les tuyaux 6 et 7 , et les robinets 1 4 » i5, et 6 font de leur côté les mêmes fonctions, de manière

( a ) Nouvelle architecture hy draulique de Prony , tome 1 . De la composition des Machines.

que quand la condensation a lieu dans l’un des deux vases,

l’ascension de l’eau a lieu dans l’autre, et réciproquement.

deuxième variété. — Autre machine de Sarcry. PL V II , 6g.» (a).

214. Le vase F se remplit de vapeur qui lui vient de la chaudière B par le tuyau D. Alors, parle moyen du robinet C, on intercepte la communication entre la chaudière et le vase; on tourne ensuite le robinet M , et on introduit de l’eau froide en F, qui y condense la vapeur et y fait le vide. Le robinet 1, étant alors ouvert, l’eau, au moyen du vide opéré, monte du réservoir par le tuyau G et vient en E. On ferme le robinet I , on rétablit la communication entre la chaudière et le vase F , et on ouvre le robinet R ; alors la vapeur vient presser sur le fluide qui est en E ; et ce fluide 11e pouvant redescendre en G , monte par le tuyau L. Le tuyau N sert pour établir , quand il en est besoin, la communication entre l’air extérieur, et l’intérieur de la chaudière.

2i 5. La pression immédiate de la vapeur sur l’eau à élever , produit plusieurs inconvéniens auxquels on a essayé de remédier en établissant un flotteur entre la vapeur et l’eau; le flotteur, en montant, fait lever une soupape qui ferme la communication entre la chaudière et le vase; celte soupape se referme lorsque le flotteur descend : on substitue des soupapes à la place des robinets qui s’ouvrent et se ferment par la pression de 1 eau , en sorte que la machine va d’elle-même, en entretenant seulement le feu. On exécuta une machine de cette sorte au jardin de Monceaux.

(a) Bradky new improvements of Planüng and Gardening — de Pronj, Nouvelle architecture hy draulique tome I -

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 91 troisième variété. — Machine de N.incarrow. PI. IX , fig ut,

216. (a) M. Nancarrow, américain, est l’inventeur de cette machine à vapeur qui possède plusieurs avantages notables. Elle coûte moins à établir que la plupart des autres machines à vapeur. Elle fournit de l’eau à la chaudière, presqu’au ^>oint de 1 ébullition. Sa forme en est simple; les matières dont elle est construite sont peu dispendieuses: les résistances passives sont bien moindres que dans les autres machines; il n’y a d’autres frottemens que celui des robinets , qui est de peu de conséquence.

A , récipient de bois ou de fer. — B B, tuyau de bois ou de fonte servant à conduire de l’eau dans le récipient , et de là au réservoir. — C, réservoir. — D, roue à godets, mise en

mouvement par l’eau élevée dans le réservoir. E , chaudière

de fer ou de cuivre. — F, réservoir d’eau chaude destinée à nourrir la clxaudière. — GG, deux réservoirs au-dessus du niveau de l’eau courante , renfermant des petites buses et le condenseur de la machine. — H IL , surface de 1 eau courante qui entretient la machine a a, tuyau conduisant la vapeur de la

chaudière au récipient, — û, tuyau qui nourrit la chaudière d’eau

chaude. — c c, appareil pour la condensation de la vapeur.

d d, tuyau conduisant l’eau chaude de l’appareil de condensation au réservoir F— mm, soupapes pour l’admission et l'exclusion, de l’eau. — //, tube d’injection avec son robinet. — h , condenseur. Les robinets s’ouvrent et se ferment par des procédés analogues à ceux qu’on emploie à cet usage dans d’autres machines. Avant de mettre la roue en mouvement, il est indispensable de remplir le récipient, le réservoir et tous les tuyaux. Dès que la vapeur a acquis assez de force, la soupape 1 s’ouvre.

(a) Annales des arts et manufactures , tome 7.

ya DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, et la vapeur passe île la chaudière E dans le récipient A , l’eau descend par son effort dans les tuyaux A B, et s’élève , en ouvrant la soupape K , dans le second tuyau B , et par là remplit le réservoir C. Cette opération terminée et la soupape étant fermée^ celle qui se trouve en haut du tuyau g s’ouvre surle-champ , et la Tapeur descendant par ce mêmetuyau, rencontre dans son passage un jet d’eau froide fourni par le tuyau d’injection// g qui la condense ; le vide formé par cette condensation fait remonter l’eau de nouveau à travers les soupapes m m, par l’effet de la pression atmosphérique, et aussitôt le grand tuyau B se remplit : ensuite la soupape à vapeur i s’ouvre de nouveau , et le travail de la machine continue aussi long-temps qu’on le désire.

217. L’eau qui se trouve dans le tuyau supérieur près le récipient, acquiert un grand degré de chaleur , étant presque toujours en coutact avec la vapeur, ce qui la porte presque à la température de l’eau bouillante; le récipient conserve une température uniforme. Un très-petit courant d’eau suffit pour alimenter cette machine, même dans le cas où l’on n’a pas de chute d’eau, puisque toute celle qu’élève la pompe, retombe dans le réservoir H H.

deuxième espèce. — Récepteurs thermiques sans piston, Planche XI,

fig. 5 et 6 1 a

MF.MitF.r. vAKiért. — A simple effet.

218. M. Moult a imaginé le moyen suivant d’employer de Feauou quelque autre fluide pesant en remplacement des cylindres et des pistons. Les autres parties de sa machine, telles que

(a) Reperlpry of arts , «nar* 1818. — Bulletin de la Société d encouragement , *4*. année.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. $3 balanciers, bièles, volant, pompe à air, condenseur, etc., sont semblables à celles en usage dans les machines ordinaires.

a 19. Un récipient d’une capacité égale ou plus grande que le cyliudre^rdinaire , est fixé à l’une des extrémités du balancier ou à toute autre partie mobile de la machine ; il est ouvert par le fond, et plongé dans une bâche placée immédiatement audessous , et remplie d’eau ou de quelque autre fluide. Le tuyau à vapeur passe à travers la bâche et s’élève dans l'intérieur du récipieut, au-dessus du niveau du liquide; il est muni d’une soupape, dont l’ouverture ou la clôture, déterminée par une tringle communiquant au moteur , permet ou interdit alternativement le passage de la vapeur dans le récipient. Un autre tuyau placé au sommet du récipient, aboutit au condenseur, et sert à y conduire la vapeur*; il est muni d’une soupape de sortie, an moyen de laquelle on peut interrompre à volonté la communication du condenseur. L’extrémité opposée du balancier doit être chargée d’un poids suffisant pour élever le récipient lorsque le vide y est fait. Voici quel est l’effet de la machiuc.

a 20. Aussitôt que la vapeur commence à pénétrer dans le tuyau, on ouvre la soupape g, afin quelle poisse passer dans l’intérieur du récipient ; alors celui-ci s'élève ; et, lorsqu’il est parvenu à son plus haut point d’élévation, et par conséquent rempli de vapeur, on ferme la soupape g, et on ouvre immédiatement celle de sortie h , qui conduit au condenseur. L’injection qui se fait dans cette dernière partie de la machine atténue la vapeur du récipient et y forme le vide. Alors le liquide pesant qui remplit la bâche, pressé par l’atmosphère, s’élancera dans le récipient à une hauteur proportionnée à sa pesanteur spécifique. De cette manière, le récipient se trouvera retenir une colonne de fluide d’une hauteur telle , que son poids le fera descendre avec une force proportionnée à sa pesanteur et à sa surface.

La hauteur du récipient devra excéder celle de la colonne d’eafl d’une quantité équivalente à la longueur du coup ou de l’impulsion qu’on doit donner à la machine ; en sorte que, lorsqu’il aura atteint le maximum d’abaissement, le flui^ remplira toute sa capacité.

321. On doit fermer la soupape h et ouvrir en même temps celle g, qui permettra qu’une nouvelle quantité de vapeur passe dans le récipient , et cause de nouveau son élévation , aidée par le contre-poids placé à l’autre extrémité du balancier; et c’est ainsi que le mouvement continue par l’abaissement et l'élévation alternative du récipient.

22 3. Pour simplifier la machine, on peut omettre la pompe à air et le condenseur. Dans ce cas on adapte un tuyau d’injection qui conduit l’eau froide d'un réservoir supérieur dans le récipient, lorsque la soupape est ouverte , laquelle eau condense la vapeur, ce qui produira le vide et les mêmes effets ci-dessus décrits. Mais pour cela, il faudra pourvoir aux moyens de se débarrasser de l’eau d’injection, ce qui sera facile lorsque le fluide employé est de l’eau, puisqu’elle pourra se mêler avec celle contenue dans la bâche ; mais, quand on se sert d’un autre fluide, il faut adapter un tuyau de décharge pareil à celui des machines ordinaires , qui descendra dans quelque réservoir inférieur, de manière que le fluide s’échappera aussitôt que la vapeur entre dans le récipient; pour prévenir le retour de l’eau lorsque le vide est formé, le bout du tuyau de décharge est muni d’une soupape de retour ouvrant en dehors. Une pareille soupape est placée au sommet du récipient pour évacuer l’air qu’il contient, quand la vapeur y est admise; la pression atmosphérique sur cette soupape empêchera l’air extérieur de rentrer dès que le vide est formé. La condensation pourrait aussi s’opérer sans injection , en faisant tomber un courant d’eau froide sur l’extérieur

DE LA VAPEÜR DE L’EAU BOUILLANTE. $5 da récipient; mais ce moyen ne peut être employé que dans les petites machines dites à simple effet. Dans celles à double effet, on fixe un récipient à chaque extrémité du balancier, et on omet le contre-poids comme nous le dirons ci-après.

2a3. Pour diminuer la quantité de fluide dans lequel le récipient est plongé , on peut placer au fond de la bâche un corps solide capable de remplir la capacité intérieure du récipient; dans ce cas , l’eau n’occupera que l’espace compris entre le récipient et la bâche.

224- Les liquides que l’auteur emploie sont l’eau , les huiles , les dissolutions salines , le mercure ou tout autre mélange qui est fluide à la température de l’eau bouillante. Il faut toujours avoir soin de proportionner la longueur du récipient à la pesanteur spécifique du liquide employé , et à la pression que l’atmosphère exerce sur le sommet de ce récipient.

A, balancier en fer portant à l’une de ses extrémités un contre-poids C, et à l’autre un récipient en forme de cloche B, qui est suspendu par une tige D mobile à charnière, sur le balancier, et conservant toujours sa position verticale, quel que soit son degré d’élévation ou d’abaissement. Pour rendre cette position constante , un bras de levier E, parallèle au balancier, forme avec celui-ci et la tige D un parallélogramme dont deux côtés opposés sont toujours verticaux. F, est une bâche carrée remplie de mercure ou de tout autre fluide pesant, jusqu’au niveau marqué ni, dans lequel est plongé le récipient B. La différence des deux niveaux est indiquée par les lettres c d. Le fond de la bâche est percé d’un trou, à travers lequel passe le tuyau à vapeur G qui aboutit à la chaudière; l’extrémité de ce tuyau s’élève audessus du niveau du fluide dansle récipient ; il est muni d’une soupape g qui s ouvre et se ferme alternativement par l’effet du mouvement d une tringle verticale i, qui est mue par le levier E

pG DE LA VAPEUR DE L’EAÜ BOUILLANTE, et qui fait agir deux bascules k l dont la dernière /, placée dans l’intérieur du récipient , porte à l’une de ses extrémités la soupapc#.

Un autre tuyau H, fixé au sommet du récipient, couduit la vapeur au condenseur ; il doit être flexible pour suivre le mouvement d’élévation ou d’abaissement du récipient, et être également muni d’une soupape h.

deuxième vAiutTt — A deux récipiens PI. XI , fig. 7 et 8.

aaô. On place aux extrémités opposées du balancier, deux récipiens ayant une communication entre eux. On en remplit un d'eau ou de quelque autre fluide pesant. La vapeur , en entrant dans le récipient plein d’eau qui se trouve le plus bas , force le liquide qui y est contenu à remonter dans le récipient vide ou supérieur dont le poids fera alors baisser le balancier.

L’un de ces deux récipiens R communique alternativement avec la vapeur et le condenseur par le moyen de deux tuyaux M etL, tandis que l’autre récipient T, ouvert au sommet, communique avec l’air extérieur.

Le coude du tuyau à vapeur peut être fait de manière à se fermer et à s’ouvrir comme un robinet, lorsque le balancier vibre sur son centre; il est disposé pour donner passage à la vapeur lorsque l’extrémité du balancier qui*porte le récipient à vapeur est au-dessous de la position horizontale ; dans l’autre position au contraire, le passage sera fermé, et celui du condenseur sera ouvert.

aa6. Pour expliquer l’action de cette machine, supposons le récipient à vapeur dans la position la plus basse et rempli de fluide , la machine étant en repos. La vapeur, en y entrant, déplace le fluide et le force de passer par le tuyau de communication dans l’autre récipient qui est alors le plus élevé. Le poids

DE LA VAPEUR DR L'EAU BOUILLANTE. 97 du fluide, étant ainsi transporté à l’autre extrémité du balancier, le forcera à s’abaisser. Lorsqu’il reprend la position horizontale, le passage de la vapeur est interrompu , et le mouvement continue jusqu’à ce que le récipient à vapeur redevienne le point le plus élevé, et le récipient ouvert le point le plus bas. Un courant d’eau froide, venant à tomber sur le récipient R, condense la vapeur qu’il contient et produit le vide. Aussitôt, la pression atmosphérique sur la surface du fluide , dans le récipient ouvert, • le forcera de remonter par le tuyau de communication L dans le récipient à vapeur qui , étant alors à la partie la plus élevée du balancier, s’abaissera par son poids. L’axe creux du balancier permet de nouveau l’admission de la vapeur dans le récipient R, dont le fluide est forcé de retourner dans le récipient ouv ert , et ainsi réciproquement. . •

GENRE DEUXIÈME. — Récepteurs thermiques avec piston.

il’]. Ce genre contient cinq espèces, 1. à pression atmosphérique ; i°. à simple effet, 3°. à double effet; 4“- à forte pression ; 5°. à forte pression et à double effet.

première espèce. — Récepteurs thermiques avec piston à pression atmosphérique. *

* Machine de Newcomcn. PI. V 1 1 , fig. 3.

228. Le feu étant allumé en F sous la chaudière A, et le clapet ou soupape b cl étant ouvert, la vapeur entre par le tuyau a, dans la partie inférieure B du cylindre B B' ouvert à sa partie supérieure; cette vapeur fait monter le piston X, qui tient au balancier P Q par la tige de métal X K , et la chaîne tangente K R; l’axe ou centre de rotation du balancier étant en C, à mesure que le piston X monte, l’équipage Z' 'h y attaché à l’autre extrémité du balancier descend; lorsque X est parvenu au point le plus haut de sa couine , l’ouverture bd se ferme , et De la composition des Machines. 1 3

gü DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE.

la communication entre la vapeur renfermée dans le cylindre B et celle renfermée dans la chaudière A , se trouve ainsi interceptée. Alors le robinet r s’ouvre et laisse passer par le tuyau jri de l’eau froide dans l’espace B rempli de vapeur. Celte vapeur se condense , le vide se fait en B , et l’atmosphère, pressant sur la partie supérieure du piston , le fait redescendre ainsi que tout l’équipage X K. K , et fait remonter tout l’équipage y Z Z‘ : lorsque X est parvenu au point le plus bas de sa course, le robinet /• se ferme, l’issue b d s’ouvre de nouveau, la vapeur s’introduit * en B, fait remonter le pistonX , redescendre le piston y ; et ainsi de suite : le piston^ peut donc, par ses mouvemens alternatifs, ainsi produits et correspondans à ceux que la vapeur et le poids de l’atmosphère donnent successivement au piston X, être employé à • pomper l’eau , ou à mouvoir une autre machine quelconque.

229. On voit que dans cette machine la vapeur ne peutse condenser au degré nécessaire pour produire un vide approché, à moins que le cylindre et l’eau qu’il contient ne puissent être refroidis jusqu’à une température au-dessous de trente degrés, et que, par une température plus élevée, l’eau doit produire dans le cylindre une certaine quantité de vapeur qui diminue par sa résistance l’effet de la pression atmosphérique. D autre part, si l’on veut essayer à produire un vide plus parfait, il faut augmenter dans une grande proportion les quantités relatives de l’eau d’injection, ce qui augmente d’autant la dépense de vapeur pour remplir le cylindre.

deuxième espèce. — Récepteurs thermiques avec piston à simple effet »

première variété. — Machine de Wntt , à simple effet. PI. VII, fig. 4-

a3o. Cette machine a été imaginée par le célèbre TVattÿye rs l’année 1770. Si l’on suppose le vide fait dans la partie in-

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANJE. 99 férieure B1 du cylindre B B1, la vapeur qui se forme dans la chaudière A s’introduit par le tuyau b dans la partie supérieure B du cylindre bien fermé par une plaque de métal U O1 qui n’a d’autre ouverture que le trou circulaire O ", très-exactement rempli par la tige X X du piston : la vapeur, avant d’entrer en B , traverse un espace fermé par deux soupapes , la soupape supérieure étant ouverte et l’inférieure étant fermée. Dans cet état, l'effet de la vapeur doit être de faire baisser le piston X et de faire élever , au moyen du balancier P C Q, tous les équipages K X1, K1 X*, Z Y. Ce dernier produit l’effet utile de la machine: lorsque le piston X est descendu au point le plus bas de sa course, la soupape supérieure se ferme et la soupape inférieure s’ouvre ; alors la vapeur cou^nue dans la partie supérieure B a un libre passage par le canal vertical V, et par le canal horizontal Y' qui aboutit à la partie inférieure B' du cylindre , dans laquelle cette vapeur vient s’introduire. Le piston X se trouve donc alors également pressé par la vapeur dans ses parties supérieures et inférieures ,. et cette vapeur n’influe plus sur son mouvement. Dans ce cas, l’excès de pesanteur des équipages qui soût du côté Q du balancier, à laquelle pesanteur s’ajoute celle du contre-poids p , fait remonter le piston X et redescendre tous les équipages qui sont du côtéQ du balancier: à mesure que le piston X remonte, il chasse la vapeur contenue dans la partie supérieure B du cylindre; mais ce fluide reflue par les canaux V et V‘, et vient se loger dans la partie inférieure B' où le vide commence à s’effectuer.

a3i. Il faut observer que le canal vertical Y descend jusqu’en V1, et que le tuyau/ /* , ouvert en j‘ et fermé en j par une soupape, aune partie de sa longueur dans le canal VVi,et l'autre partie dans un réservoir E toujours plein d’eau : ce réservoir ne peut avoir de communication avec le canal V V a

ioo DE LA VAPEUR Î)E L’EAU*BOUILL A NTE.

que par le moyen du tuyau j j' , et dans le cas où la soupape j est ouverte. Maintenant lorsque le piston X est parvenu, comme on a vu^ au point le plus haut de sa course, la soupape y s’ouvre , l'eau jaillit par l’orifice j' , et la vapeur contenue dans l’espace B 1 se condense ; les soupapes T et ni sont fermées.

La vapeur étant ainsi condensée, les soupapes T1 et j se ferment , et la soupape T s’ouvre ; alors la vapeur agit dans l’espace B sur la partie supérieure du piston X, et les ^choses reviennent au même état oit elles étaient au commencement de cette description.

a3a. Lorsque la condensation s'est faite dans l’espace B1 l’eau d’injection quia jailli par l'or'ilice./1 , est restée dans le canal V* "V3; cette eau s’*st échauffée par son mélange avec la vapeur, et se trouve ordinairement* à une température de 3o à 45 degrés; de plus, il y a une certaine quantité d’aii» dégagée de cette eau qui se trouve à la meme température, et déploie un ressort relatif à sa chaleur et à l’espace dans lequel il peut s’étendre. II s’agit donc d oter l’eau et l’air que l’injection a introduits dans le canal V* \s; c’est à cet usage que sont destinées les pompes K et L. On conçoit aisément que dans l’espace B* V* m V3, la vapeur duc à une température d’environ

. 4odegrés occupe la partie supérieure, l’air est au-dessous, et leau d’injection occupe la partie inférieure; lorsque le piston X descend, le pistou K monte et tend à faire le vide au-dessous de lui ; mais la vapeur contenue en B* , tant par la force expansive, qui est toujours équivalente à une colonne de mercure d’environ 4 pouces, que par la compression du piston X qui, en descendant, diminue l’espace B‘ , cette vapeur agit sur leau et l’air inférieur, ainsi que sur la soupape ni; cette soupape , lors de l’ascension du piston K , n’est comprimée dans le sens ^ 3 ni que par une colonne d’eau dont la surface supérieure est au

IOI

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, niveau du point le pla£ bas de la descente du (Us ton K, et qui * n’équivaut qua une colonne de mercure de quelques lignes de bouteur , le piston R soutenant tonte l’eau supérieure. La soupape ru doit donc s’ouvrir , et l’air et l'eau introduits du côté de \ 1 par la précédente injection , doivent passer du côté V*. Le piston R, par son ascension, fait passer- l’eau des injections antérieures au-dessfs de la soupape f; de là elle est conduite par le piston L en R% oit elle peut rentrer dans la chaudière par le tuyau g g.

‘ ^33. On a des moyens pour diminuer à volonté l'ouverture de la Soupape j , et modérer par là la rapidité de la condensation de la vapeur. Elle n'exige ainsi que la machine précédente pour son mouvement, que l’entretien du feu qui est sous la chaudière, tout le reste s’opérant par le mécanisme môme de la. machine.

deuxième YAïuÉTÉ. — Machine de Saldcr. PI. IX, fig. 6 ( a ).

234. R S T V, châssis de charpente. — A, grand cylindre la tige du piston est maintenue dans une position verticale par la poulie I , qui roule dans une coulisse de fonte. L’élévation et l’a- " baissement de cette poulie fait mouvoir le levier N O qui fait tourner le volant PQ.B est un second cylindre ouvert en haut; la tige de son piston est munie d’une poulie de frottement R semblabl e à celle de l’autre cylindre. Les deux pistons, étant com* binés avec le mêm^levier L M,, donnent leurs coups simultanément. — 1) est une soupapè placée dans le piston A , qui s'ouvre par l’effet de sa petite lige frappant ( quand le piston descend ) contrele fond du cylindre : elle reste ouverte pendant l’ascension du piston ; et, quand le mentonnet, au-dessus de la soupape, est pressé contre le haut du cylindre, elle se ferme.

( a) Annales des arts et manufactures, tome t.

roa DE L^ VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE.

a35. Suppo®ns les pistons près du haut de leurs cylindres respectifs, et la soupape D ouverte : si la soupape C de la chaudière * s’ouvre , la vapeur passera à travers le cylindre A , et elle entrera dans B par le conduit E chassant l’air devant elle par la soupape G. Si alors la soupape D est fermée par l’élévation du piston , et qu’on injecte de l’eau froide par F dans B, la vapeur dads ce cylindre sera condensée aussi-hien que celle qui se trouvera audessotfs du piston du cylindre A , et les deux pistogs descendront; celui en A, par l’élasticité delà vapeur, et celui en B, par la pression atmosphérique. A la fin de cette descente , la soupape D se rouvrira , et le piston du grand cylindre sera libre de s’élever de nouveau par l’action de la vapeur qui presse également de chaque côté, d’autant mieux que, la soupape C‘ étant fermée, la communication avec la chaudière sera interceptée. La vapeur qui occupait l’espace au-dessus du piston dans A se répandra par E , ét aidera le piston dans B à se lever ; le fluide agira au-dessous de ce piston avec une force peu poignée de celle qu’il vient d'exercer en A. Le piston du cylindre B étant descendu au point de toucher la surface de l’eau injectée, le fluide élastique qui repose sur elle, oblige non-seulement l’air , . mais encore une portion de l’eau chaude à traverser la soupape C ; le piston élève cette eau avec lui , et elle est reçue dans un conduit à mesure quelle déborde le cylindre pour être employée à fournir le réservoir de la chaudière. La vapeur qui suit le coup, montant du cylindre *B ( qui prodtait alors l’effet d’une pompe aspirante ), chasse devant elle tout le fluide élastique qui se trouve dans le passage E au-delà du clapet de ce même conduit où il reste dans le cylindre B jusqu’à ce que le coup suivant l’ait débarrassé. La quantité d’eau qui s’élèvera au-dessus de ce piston par la soupape C , peut être réglée par la hauteur de la surface extérieure du réservoir où le tuyau se décharge.

DE LA VAPEUR DE L’E^U BOUILLANTE. io3 L’excédant de force qu’aura acquis la vapeur au-dessous du second cylindre, sur celle qui est nécessaire pour vaincre son poids et celui de l’eau qu'il enlève , sera un accroissement de puissance à cette machine; et cette augmentation continuera progressivement à mesure que le piston montera , et que la quantité d’eau qui pesait sur lui diminuera en s’écoulant au réservoir de la chaudière.

troisième variété. — Machine à vapeur de Cartwrigth. PI. IX, fig. i (a).

* a36. A, cylindre à vapeur communiquant avec la chaudière par le tuyau a; — B le piston ; I , le tuyau qui conduit la^vapeur dans le condeuseur, ou double cylindre c, où elle se condense , et de là passe par b dans la pompe D. Le piston de cette pompe , en descendant, presse l’eau condensée sur la soupape c, et la ferme ; par ce moyen , l’eau est forcée de remonter par d dans le réservoir d'air E. Le peu d’air ou fluide élastique qui aurait été forcé avec l’eau dans E, s’élève au haut de la boîte, et, agissant par son élasticité sur la surface de l’eau, ferme la soupape du tuyau h, et force l'eau de retourner de nouveau à la chaudière. Quand il se trouve une assez grande quantité d’air pour faire submerger le ballon g , la soupape e s’ouvre, et en laisse échapper une partie. — F, soupape à vapeur, qui s’ouvre par le moyen du piston B, lequel repousse la tige au-dessous de F, en même temps que la soupape G se ferme par la pression de sa tige contre le haut du cylindre. Quand le piston B descend par l’effort de la vapeur introduite dans le tuyau a à travers la soupape F, et que ce piston est arrivé au point de toucher le fond du cylindre , la soupape G est ouverte par sa tige inférieure, qui frappe contre le fond; au même instant le ressort i ferme la soupape à vapeur F. — M , grand réservoir à eau pour con-

( a) Annotes des arts et manufactures , tome i .

to4 DE LA VAPEUR IfË L’EAU BOUILLAN TE. danser la vapeur dans le double cylindre C. La vapeur passe entre les deux cylindres dé fonte dont il est formé, et un courant d'eau froide baigne celui de dehors , et traverse celui de dedans ; parce moyen , ou expose un très-petit volume de vapeur à la plus grande surface possible exposée à l’action de l’eau froide. — N, s team-box , boîte pour .prévenir la sortie de la vapeur par la tige du piston , en plaçant plusieurs rangs ou segmens de cercle ou des anneaux plats de cuivre correspondans au diamètre de la t ige ,et pressés contre elle par des ressort*; chaque rang supérieur est placé de manière à briser les joints de Viniérieur. Celui du milieu est double ; le reste de la boite est rempli d’huile. Le frottement est moindre d’après cette méthode que d’après la manière ordinaire.

• 237. Pour éviter le frottement du piston qui est très-considérable dans les machines à vapeurs ordinaires , Cartwrigth imagina de les faire entièrement de métal. La base du piston est tant soit peu de moindre calibre que le cylindre; sa surface est bien polie ; on pose sur cette base plusieurs segmens d’un cercle en cuivre , parfaitement ajustés au diamètre du cylindre ; ces segmens sont poussés en dehors par plusieurs ressorts , et les joints brisés sont couverts par un autre rang de segmens semblables au précédent: le tout est recouvert d’un anneau du même diamètre que la base à laquelle il est vissé , de manière , cependant, à ce que les segmens puissent glisser librement entre l’anneau et la base, et presser contre les parois du cylindre. •

troisième espèce. — Récepteurs thermiques à double effet. Planche VIII , fig. 1 et a. Plan et coupe verticale.

première variété. — Machine de Watt.

a38. a, cylindre à vapeur; — b, pistou rau par la vapeur. U

DE LA VAt*feUR DE L’EAU BOÛILLA N TE. xo5 s’élève lorsque Ja vapeur arrive parla partie inférieur i; et il s’abaisse lorsqu’elle arrfte parla partie sujxérieurc k. Lorsque la vapeur arrive par la partie inférieure i, pour comprimer le piston ( et le soulever, la vapeur qui se trouv e dans la partie supérieure se porte, par un conduit particulier, dans le condenseur où elle est condensée parTinjection de l’eau froide , etforme un vidp qui facilite le mouvement ascensionel du piston. Lorsque la vapeur arrive par la partie supérieure celle qui remplit l’espace inférieur sort par l'ouverture i, pour se porter dans le réfrigérant et former un vide qui facilite le mouvement descendant du piston. — c, chaudière dans laquelle est l’eau bouillante qtii produit la vapeur pour se porter de là , par le canal n , dans le grand cylindre. — d, réservoir rempli d’eau fraîche qui fournit celle qui est nécessaire au réfrigérant. Cette eau y est apportée par une pompe p, que fait mouvoir le grand balancier de la machine , en même temps qu’une autre pompe g enlève l’eau du réfrigérant échauffée par la vapeur qu’elle a condensée ; une partie de cette eau rentre dans la chaudière pour fournir à la consommation ; l’autre qui est superflue est rejetée en dehors. — e, condenseur, petit cylindre dans leqpel est un tube recourbé qui communique au réservoir d, et qui y lance des jets d’eau qui

servent à condenser Irf vapeur f, tige communiquant à un

levier rn , qui fait mouvoir le mécanisme l qui ouvre et ferme les soupapes d’entrée et de sortie de la vapeur. — g, tige du piston.— h h, grand balancier mu également par la tige g du piston et dont l’extrémité h' est appliquée aux machines qu’il doit faire mouvoir. — h' v , tringle qui fait communiquer le mouvement du balancier au volant H. — i, ouverture inférieure du grand cylindre à vapeur. — k, ouverture supérieure. — /, mécanisme appliqué au jeu des soupapes. — m , levier oscillant mu par la tige g du piston. — n, conduit pour faire parvenir la vapeur de De la composition des Machines. i4

IOÔ DF, LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, la cha’udière au grand cylindre. — p, pompe qui aspire l’eau fraîche nécessaire au réfrigérant. — g, poSnpe qui aspire l’eau

chauffée par la vapeur H , volant mis en mouvement par la

tringle h' v, et par les roues dentées r j. On a donné à cet engrenage, imaginé par fVatt , le nom dt* mouche. — r, roue d'engrenage fixée sur h' v , qui communique un. mouvement de rotation à laToue d’engrenage s sur laquelle elle^-oule. — s roue d’engrenage fixée sur l’axe du yolant , et qui lui communique son mouvement de rotation. . •

a3y.* Les machines à double effet comparées à celles désignées sous le nom {le machines à simple effet , présentent les avantages suivans ( a ).

i°. La condensation n’ayant lieu que par intervalle dans les machines simples, il faut dans ces espèces de machines , faire les chaudières assez grandes pour qu’elles puissent accumuler, dans leur partie supérieure, une quantité de vapeur, telle que la machine simple puisse faire en un temps ce que la machine à double effet fait en deux. Au contraire, la condensation s’opérant sans cesse, et la vapeur sortant continuellement de la chaudière , dans les inacjjjnes à double effet , leurs chaudières n’ont pas besoin d’avoir une aussi grande capacité, ce qui en rend la construction plus simple et plus économique.

a0. La chaudière des machines simples doit être beaucoup plus épaisse que celle des machines à double effet, afin de pouvoir supporter l’excédant de pression qu'exerce la vapeur pendant le temps où la chaudière rte fait aucune dépense. On observe, dans une machine à simple effet lorsqu elle est en mouvement, qu’à des intervalles périodiques, la vapeur, sort avec effort par les joints de la chaudière, et même par la #

( a) Nouvelle architecture hydraulique de Prony, tome a.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 107 soupape de sûreté. Ces intervalles correspondent aux temps où la chaudière ne fait aucune dépeuse.

Cet inconvénient n’a pas lieu dans les machines à double effet, parce que la chaudière faisant une dépense continue et uniforme, ses- parois sont toujours également presses , et la pression est moindre que dans celles des machines à simple effet.

3®. L’expérience approuvé que la surface de Weau se réduit d’autant plus facilement en vapeur, quelle se trouve moins comprimée; la quantité de feu étant d’ailleurs la même, il suit de là qu’à égale dépense de vapeur dans un temps donné, la machine à double effet doit dépenser moins de combustible que la machine simple. Cette propriété résulte nécessairement de ce que dans la machine simple , à effets égaux, la pression moyenne est plus grande que dans la machine à double effet.

4°. Dans les machines à double effet, la vapeur exerçant une action continuelle dans le cylindre, il suffit quelle agisse sur une surface égale à la moitié de celle nécessaire pour produire le même effet dans la machine simple. Cet avantage procure une épargne, non - seulement sur la matière du cylindre , mais encore sur celle de toutes les pièces qui en dépendent.

5°. Pour produire' le mouvement d’oscillation dans la machine simple, il faut placer un contrepoids à l’extrémité du balancier opposée à celle qui soutient le piston du cylindre à vapeur : l’effet de ce contrepoids doit être la moitié de celui de la vapeur qui agit dans le cylindre, et il sert à entretenir le mouvement de rotation du volant pendant l’ascension du piston du cylindre à vapeur : la machine à double effet dans laquelle la vapeur exerce, au moyen de la tige rigide du piston du cylindre, une action continuelle et uniforme sur le balancier, n’a par conséquent nul besoin de contrepoids. La marine à double effet a trois soupapes de plus que cel&à effet simple ; mais elle

108 DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, jouit de l’avantage de diminuer les masses à mouvoir, dont on ne saurait trop réduire la quantité dans les macliines à mouvemens alternatifs.

6°. Outre l’économie du combustible, celle des frais de la machine, la propriété importante de diminuer les masses qui doivent avoir ùn mouvement alternatif, la machine à double effet a encorel’avantage de l’uniformité diy mouvement.

Dans les machines à simple effet à rotation , on peut faire monter le contrepoids avec la vitesse qu'on désire j'mais, à la descente, ce poids abandonné à lui-même, communique tout son mouvement au volant, et peut lui donner une vitesse capable de briser la machine , ce qui est arrivé plusieurs fois.

deuxième variété. — Petite machina de MM. Martin et Albert. Planche X , figures ï , 4 et 5.

Extrait du rapport de M. Prany à la Société d’encouragement.

i!\o. Lamachineàfeu,aprèsavoirété,dcpuisenviron un siècle et demi , l’objet d’un grand nombre de recherches et d’essais , sur lesquels se fondaient le plus souvent d’importantes spéculations de manufacture et de commerce, semble peu éloignée des limites de la perfection dont elle est susceptible. Les conditions à remplir pour atteindre ces limites, sont non-seulement d’assurer et de rendre facile le jeu de la machine, de lui donner une construction solide , mais encore d’obtenir son effet utile avec la moindre dépense possible de matière combustible , et d’augmenter ainsi, de plus en plus, l’avantage quelle a toujours eu sur les machines mues par les moteurs animés; car il est bien reconnu que la force motrice empruntée de la vapeur de l’eau produit un effet donné avec beaucoup plus d’économie que la quantité d’action fourn^par les forces animales, même en

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. 109 ayant egard aux capitaux consommés par les frais d'établissement primitifs.

241. L’air et l’eau sont aussi des moteurs moins chers que les moteurs animés ; niais leur produit est local et limité , dépendant des variations de l’atmosphère et de l’influence des saisons; les crues d’eau, les sécheresses, les gelées, etc. , interrompent leur action. La machine à feu, exempte de ces inconvéniens, peut être établie partout où l’on a le moyen de se procurer des matières combustibles. L’intensité et la durée de son action sont entièrement au pouvoir de l’homme.

C’est sans doute à des avantages aussi précieux qu’est dû l’usage général que Jes nations distinguées par leur industrie font de la machine à feu; mais il est à remarquer que l’utilité de cette belle inveution a semblé jusqu’à présent exclusivement réservée aux grands établissemens , au cas où l’on a besoin d’une puissance considérable; et on n’avait pas encore, sur la possibilité de son emploi pour suppléer avantageusement à un petit nombre de moteurs animés, des données de fait suffisantes pour la solution d’une aussi importante question.

2^2. La société d'encouragement, qui marche vers le but de son institution avec un zèle aussi actif que soutenu, n’a pas vu sans peine cette lacune dans les ressources que le génie a créées pour l’industrie, et elle a voulu la remplir. Elle ne s’est point dissimulée que la condition essentielle de l’économie ne pouvait jamais être .remplie aussi complètement par de petites que par de grandes machines; les causes cfe ^cettc disproportion entre les dépenses et les effets utiles dues aux réductions considérables des dimensions, sont depuis long-temps connues deslmécaniciens ; mais la société a jugé que ce n’était pas moins un sujet très-intéressant de recherches , que celui qui a pour objet de savoir si , malgré l’excès de cherté relative des petites machines

HO DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE, à feu comparées aux grandes, elles pourraient cependant procurer une économie sur d’autres forces motrices qu’elles remplaceraient.

243. C’est d'après de pareils motifs que la société d’encouragement proposa, en l’année 1807 , un prix de six mille francs, à accorder en 1809, à celui qui présenterait la meilleure machine à feu d’une force équivalente à celle qui est nécessaire pour élever en douze heures 1,000,000 de kilogrammes à un mètre de hauteur, avec la condition que la dépense totale, en opérant cet effet journalier pendant le temps assigné , n’excéderait pas , à Paris , la somme de 7 francs 5o centimes , les intérêts du capital et les frais de l’entretien compris.

La machine présentée par MM. Albert et Martin ayant complètement satisfait aux conditions du programme, la société d’encouragement a décerné à ces mécaniciens le prix de 6000 francs.

a44- Cette machine représentée ( PI. X fig. 3, 4> 5 ), est .établie dans les proportions convenables pour remplacer la force de dix hommes. Les dimensions intérieures du bâtis qui renferme tout le mécanisme n’excèdent que très-peu le diamètre du volant, ce qui rend le placement de la machine plus facile, et l’usage plus commode pour les ouvriers. I>a bâche est entièrement débarrassée de la pompe à air et du condenseur, ce qui est un très-grand avantage, surtout dans de 'petites machines où l'eau est promptement échauffée par la présence de ces deux parties essentielles du mécanisme; l’eau y étant toujours fraîche, l’injection .f plus d’effet avec la même dépense, et les joints de la bâche sont plus faciles à réparer, puisqu’ils sont à découvert et apparens. Les coussinets de l’arbre du volant et ceux de l’arbre portant deux bras de leviers qui reçoivent et transmettent le mouvement, sont tous quatre recou-

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE, verts et serrés par des écrous dentés en forme de crochets , et arc-boutés de manière que le mouvement de la machine ne peut les desserrer; une seule soupape à tiroir, extrêmement simple et ingénieuse, ouvre et ferme les passages par où la vapeur pénètre de la chaudière dans le cylindre , au-dessus et au-dessous du piston alternativement, et établit en même temps la communication entre le condenseur et les capacités du cylindre remplies de vapeur, en sorte que, par le seul mouvement dallée et venue de cette soupape, on obtient le vide au-dessus du piston , à l'instant même que Ja vapeur arrive audessous en quantité proportionnée à l’effet qu’on veut produire, et réciproquement. ,

245. La fig. 3 ( PI. X,) représente l’élévation de la machine complète dans toutes ses parties, et dont on a retranché seulement l’un des côtés du bâtis pour mettre à découvert tout le mécanisme. A A A A , bâtis en bois de chêne, assemblé et boulonné , de manière qu'on peut le transporter plus facilement. — B, bâché d'eau froide. — C, bâche d'eau chaude provenant «

de la vapeur condensée. — D D, tuyau d’injection. E, robinet

d'injection dontla clef est surmontée d’une tige F F, terminée à la partie supérieure par un coude de manivelle , auquel est adaptée une tringle de fer fixée à charnière par l'autre de ses extrémités au bras d'un levier double tournant autour du pivot G; l’un des bras de ce levier est muni d’un manche, au moyen duquel on peut l’incliner à droite ou à gauche, à volonté, suivant les divisions d’un quart de cercle établit cet effet près le pivot G; et par ce moyen on détermine la quantité d’eau nécessaire à l’injection. — H, manche du levier qui sert à faire aller et venir la soupape à tiroir renfermée dans sa boîte, et qui permet à la • vapeur de pénétrer- dans le cylindre alternativemeut au-dessus et au-dessous du piston, et à celle-ci de passif du cylindre au

lia DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE, condenseur. — 'I I , condenseur. — R , conduit servant à la sortie de l'eau contenue dans les cylindres , lorsqu’on y admet la vapeur^ pour mettre la machine en activité. — L, soupape d’évacuation et qui s’oppose à la rentrée de l'air. M, soupape à coulisse , servant à augmenter ou à diminuer 1’ouverture par laquelle la vapeur pénètre dans le condenseur. — N , modérateur qui reçoit un mouvement de rotation au moyeu d’une corde sans fin qui embrasse la poulie P, fixée sur l’arbre du volant, ainsi que la poulie O, fixée sur un arbre particulier, portant une roue d’jngle qui donne le mouvement au modérateur N. — Q , poulie de tension portée par un levier chargé d’un, poids. On voit par cette dispositiop qu’au moment où le modérateur N augmente ou diminue de vitesse, les boulets s’écartent ou se rapprochent, font basculer le levier R qui fait descendre ou monter la soupape à coulisse M , ce qui diminue ou augmente le passage de la vapeur au condenseur, et règle par conséquent la vitesse de la machine. — S, pompe à air, ayant * communication avec le condenseur; elle retire en même temps l’air et l’eau du condenseur, et les fait passer dans la bâche C.

— T, petite pompe d’eau chaude servant à alimenter la chaudière. — U U , chappe composée de deux branches jumelles, entre lesquelles sont logées deux tringles rondes de fer, servant à maintenir dans leur écartement trois collets brisés et ajustés de manière qu’ils peuvent glisser entre les deux jumelles de la chappe dont les extrémités sont maintenues dans leur écartement par une clef à crossette , sous laquelle on introduit un coin qui sert à resserrer les collets lorsqu’ils ont pris du jeu.

— V, bras de levier à moufle que la chappe L fait balancer lorsque le pistorf du cylindre à vapeur monte ou descend, et dont la longueur est proportionnée à celle- du levier intermé-’ diaire, de sorte que la tringle du piston parcourt une ligne

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. Ii3 droite ; cette tringle fait jouer en même temps, au moyen d’un levier intermédiaire, i°. la pompe T servant à alimenter la chaudière; 2*. la pompe à air S-, dont la tringle du piston porte les mentonnets a a , qui font aller et venir la soupape à coulisse; 3*. le levier à moufle fixé sur le même arbre que Y, qui imprime le mouvement au volant au moyen d’une bièle construite^sur les mêmes principes que la chape U.

246. La fig. 4 (PI- X) représente la coupe du cylindre à vapeur et de la boite contenant la soupape à coulisse. — AA, intérieur du cylindre. — B B, conduit faisant corps avec le cylindre A A, par lequel passe la vapeur au-dessus du piston. — C, couvercle du cylindre rendu concave en T, pour donner passage à la vapeur , et muni de la boîte à calfatage que traverse la tige du piston, et d’une ouverture D servant à introduire, dans l’intérieur du cylindre , une clef à pignon O , au moyen de laquelle on fait tourner l’écrou N qui abaisse le plateau M, lequel comprime la garniture du piston L; la virole P sert à maintenir la clef au centre de l’ouverture pendant l’opération. — Q, intervalle qui sépare le corps du piston de son couvercle. — E E , boîte dans laquelle arrive la vapeur, d’où elle passe alternativement au-dessus du piston par le canal B B indiqué ci-dessus , et au-dessous du piston par le canal S S pratiqué dans l’épaisseur de la pièce E E, qui sert de base au cylindre, ainsi qu’à la boîte à vapeur FF. — H, arbre qui sert à faire aller et venir la soupape à coulisse G au moyen d’une portion de roue dentée engrenant une crémaillère fixéesur la soupape. — R, ressort de pression qui maintient l’arbre H appliqué contre son collet de forme conique, à l’elïet d’empêcher la vapeur de 6’échapper par les joiuts. — U , tubulure à laquelle s’adapte le condenseur.

247. ( Fig. 5, pl. X. ) Plan et coupe de la machine à la hau-

De la composition des Machines. i5

Ii4 DF, LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, teur de la soupapeà tiroir. — A, cylindre à vapeur. — I , conduit par lequel la vapeur passe au-dessus du piston. — G G, base de la soupape à tiroir. — S T, ouvertures par lesquelles la vapeur passe au-dessus et au-dessous du piston. — U , passage qui conduit la vapeur au condenseur. — V V V Y, plans inclines servant à soulever la soupape lorsqu’il s’agit d'expulser l’air de la machine et de la mettre en train.— L, pompe à air. — Z, tringle du piston de la pompe à air. — a, l’un des bras ou mentonnets de fer fixés sur la tringle Z, et destinés à faire aller et venir la soupape à tiroir G G en même temps que la tringle du piston monte ou descend. — b , condenseur.

a48. Jeu de la machine. La boîte F est constamment pleine de vapeur, et fait partie du tuyau de la chaudière. Dans la position actuelle de la soupape à tiroir, le passage T est ouvert à la vapeur, qui s’introduit dans la partie supérieure du cylindre par le canal B , et fait descendre le piston ; la vapeur contenue dans la partie inférieure passe sous le tiroir de S en U au condenseur; et, lorsque le piston est prêt à terminer sa course descendante , le taquet a , fixé à la tringle du piston de la pompe à air, replace le tiroir dans la position opposée à la première; alors l’ouverture S communique avec la boîte à vapeur, et l’ouverture T cesse de communiquer a\^c elle , tandis que le passage U est toujours ouvert à la vapeur que renferme le cylindre. Dans cette position de la soupape à tiroir, la vapeur pénètre sous le piston par le passage S , le fait monter, et la vapeur contenue entre le piston et le couvercle du cylindre , repasse par le tuyau B sous le tiroir, de T en U, au condenseur. Lorsque le piston a terminé sa course ascendante, un taquet semblable au taquet a replace le tiroir dans sa première position , et ainsi de suite.

249 Oh sait que, pour mettre une machine à vapeur en mou-

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. il5 venicnt , il faut, autant que l’on peut, la purger «le l’air contenu dans le cylindre , le tuyau à vapeur et le condenseur. Pour cet effet il faut laisser un libre passage à la vapeur, alin qu’elle prenne la place de l’air, après l'avoir expulsée par le tuyau soufflant placé sous le condenseur en L.

a5o. Lorsqu'il s'agit de purger la machine, il suffit d’appuyer sur le manche du levier H qui fait aller et venir le tiroir , pour le faire monter sur les quatre plans inclinés V V V V ; alors le tiroir se trouve soulevé, et tous les conduits sont ouverts à la vapeur. Les dents des engrenages sont très-allongées et évidées depuis la racine jusque près du point de contact , afin que le tiroir puisse monter sans être gêné par la profondeur de la denture. Lorsque la machine est assez purgée, on redescend le tiroir pour faire mouler et descendre le piston; et, suivant que les mentonnets a, portés par la tringle Z du piston de la pompe à air, sont plus ou moins écartés, la quantité de vapeur qui peut pénétrer en-dessus et en-dessous du piston est plus ou moins grande, et peut être réglée de manière à procurer le plus grand effet avec le moins de dépense possible.

Il est évident que par cette nouvelle construction : 1°. l’on évite quatre soupapes et un régulateur très-embarrassant; 2*. le piston peut être serré et graissé sans défaire le joint du couvercle du cylindre , opération longue et pénible, surtout dans les grandes machines.

25 1. Dans la construction des machines à double effet, il y a ordinairement, à la partie supérieure du cylindre , une tubulure qui communique avec la boîte à vapeur ; alors le pistou ne peut monter que jusqu’à la naissance de cette tubulure, ce qui laisse un vide qu’il faut remplir de vapeur avant quelle agisse sur le piston ; et, ce dernier étant vide en-dessous, il faut aussi remplir cette capacité en pure perte ; de plus les deux

n6 DE LA VAPEUR DE L’ÉAÜ BOUILLANTE, boîtes dans lesquelles sont logées les soupapes , les tuyaux jumeaux , toutes ces capacités remplies de vapeur condensée à chaque impulsion , occasionent une perte de vapeur considérable,inconvénient qui n’existe plusdans la machine de MM. Offert et Martin. Le passage de la vapeur à la partie supérieure du piston est pris aux dépens de l’épaisseur du couvercle du cylindre; le piston qui est plein monte très-près de ce couvercle, et descend très-près du fond du cylindre.

a5a. Voici les dimensions des parties qui composent cette machine. Le diamètre du piston est de 0“' 21(7 pouces 10 lignes); la course du piston o1"*1 43 (16 pouces); la capacité de la chaudière 700 litres ( 20 pieds cubes); la quantité cf’eau qu elle contient est de 24 5 litres (17 pieds cubes ) ; l’espace qu’occupe la vapeur est de 4^5 litres ( 1 3 pieds cubes) ; la surface de la chaudière exposée à l’action du feu est 2 75 ( 26 pieds

carrés); la surface supérieure de l’eau dans la chaudière i"il 27 ( 1 2 pieds carrés ).

L’effet et la dépense du combustible , rapporté à la durée de 12 heures, donnent 913,776 kilogrammes élevés à un mètre de hauteur, en dépensant 1 44 kilogrammes de charbon de Valenciennes.

TRoniLKE variété. — Machine à vapeur de M. Clegg. PI. IX , fig. 7 et 8 (a ).

253. L’appareil adopté par M. Clegg est celui de la machine à vapeur à double effet ; chaque boîte à vapeur contient donc deux soupapes faites comme celles dont on se sert ordinairement, c’est-à-dire, à clapet rond et presque plat; ce clapet porte une tige qui le dirige dans son mouvement ascensionnel. Des soupapes sont placées dans chaque boîte sur un même plan

( a ) Annales des arts et manufactures , lome i5.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 117 horizontal formé par un diaphragme de fonte ; celles de la boîte supérieure sont renversées, et s’ouvrent en dessous de ce diaphragme, tandis que dans la boite inférieure elles jouent en dessus ; et , comme les deux boites à vapeur sont verticales l’une à l’autre et de même forme et dimensions , il en résulte que les soupapes quelles contiennent sont aussi verticales chacune à chacune. Dans cet état de choses, si l’on suppose les quatre soupapes liées entre elles par un moyen quelconque qui permette de les mettre en jeu, il est évident que l'impulsion donnée à l’une d’elles se communiquera aux trois autres, quelle que soit celle qui aura reçu l’impulsion. Pour obtenir cet effet, M. Clegg • a trouvé uy moyen aussi sûr qu’ingénieux , c’est celui du parailélogramnje ; deux balanciers dont l’axe ou point d’appui est au milieu de l'espace qui sépare les soupapes horizontales, et s’unissent à elles par leurs extrémités , soit en les traversant , soit en les saisissant, eu forment les petits côtés; deux tringles ou tiges qui établissent 1» connexion entre les soupapes verticales' forment les deux grands; dans l’arrangement de ce système, des quatres soupapes, deux sont alternativement ouvertes et les deux autres fermées. Celles qui correspondent avec le cylindre à vapeur reçoivent l’impulsion du piston à l’aide de leviers de troisième genre qui les traversent et pénètrent dans le cylindre, où le piston, en montant ou descendant, les élève ou abaisse, et change ainsi la disposition du parallélogramme; car, comme nous l’avons observé, il suffit, pour faire mouvoir toutes les soupapes à la fois, d’agir sur l’une d’elles seulement ; ici, lorsque le piston arrive au point le plus élevé de sa course , il rencontre la queue du levier de la soupape renversée , qui communique avec la partie supérieure du cylindre et ferme cette soupape; celle-ci entraîne dans son mouvement les trois autres, et la vapeur qui se dirigeait sur le piston prend son cours vers la

Ii8 DE LA V APEUR DE L'EAU BOUILLANTE, partie inférieure, en même temps que celle qui avait pénétré dans le cylindre se précipite vers le condenseur. Lorsque le piston arrive vers le bas du cylindre , il pèse sur l’extrémité du levier de la soupape qui communique avec le condenseur, la ferme , et la vapeur prend une nouvelle direction.

quatrième variété. — Machine de Mandslay PI. XI, fig. l , a, et 3.

a54- Dans cette belle machine, dont on fait usage dans plusieurs ateliers de Londres, la transmission du mouvement du piston au volant se fait sans le secours des balanciers ou des parallélogrammes; la lige est seulement terminée à sa partie supérieure par une espèce de té dont les deux bguts portent • les bièles b. Auprès des bièles et sur la traverse du 1^ sont placés deux poulies p, qui se meuvent entre deux coulisses c, et dirigent ainsi le mouvement de la tige du piston ; ces deux bièles font tourner un seul axe a qui porte un volant , duquel on peut prendre la force de la machine; quant au piston et au cylindre , ils ne diffèrent en rien de ceux des autres machines à vapeur.

255. Le condenseur est placé au milieu du récipient à eau froide, et renferme lui-même la pompe à air et à eau chaude; ainsi ces trois pièces sont formées de trois cylindres concentriques , comme on le voit dans la coupe , fig. 3 ; sur la route d’évacuation de l’eau de condensation , est disposé un «petit réservoir à niveau constant, dans lequel est plongée la pompe destinée à alimenter la chaudière. Cette pompe, qui eslalternativement aspirante et foulante, n’a rien de particulier dans sa construction; il en est de même de la pompe à eau froide, placée dans un réservoir cylindrique communiquant par un tuyau inférieur avec le récipient qui contient le condenseur.

256. Les pistons des trois pompes sont mus par le balancier en

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 119 forme de fléau, dont le mouvement est déterminé par un excentrique placé entre les deux branches d'une fourchette/; cet excentrique est placé au milieu des deux manivelles et occupe le centre de la machine. Le piston de la pompe à air est dirigé dans son mouvement par un parallélogramme ordinaire; l’autre angle du parallélogramme porte la tige du piston de la petite pompe qui alimente la chaudière; ces deux pompes sont placées à une des extrémités du balancier , et l’autre extrémité donne le mouvement à la pompe à eau froide.

3.57. Le régulateur de cette machine est un robinet représenté flg. 4 et 5. Le bouchon b' est un cône tronqué, dont les deux bases sont unies par trois bandes placées à leur circonférence; deux de ces bandes d sont simplement des prismes quadrangulaires , dont la face extérieure fait partie de la* surface du cône tronqué; l’autre e , présente à la coupe la forme d’une espèce d’ancre. La plus grande base est évidée entre les branches de cette ancre; mais la petite base est entière. Le boisseau du robinet est percé de trois ouvertures o o o'j auxquelles sont adaptés des tuyaux 1 1 1' : les deux premiers conduisent la vapeur au-dessus et au-dessous du piston, l’autre établit la communication avec le condenseur ; enlin il y a un tuyau tx qui coudait la vapeur à l’extrémité à droite du robinet, et peut l’introduire entre les branches de l’ancre par une Ouverture. D’après cette disposition, il est facile de voir que, si l’on fait tourner la clef de ce robinet , l’espace compris entre les deux bras de l’ancre communiquera alternativement avec chacun des tuyaux t t. Lorsque cette clef sera tournée de manière que la vapeur passe par le tuyau t supérieur, le tuyau t inférieur communiquera avec le tuyau t' qui conduit au condenseur; dans cette situation, la vapeur passera au-dessus du piston , et celle de la partie inférieure du cylindre sera condensée. Le

120 DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, même effet aura lieu pour l’autre position du robinet, mais en sens inverse. Le mouvement durobinet est déterminé par celui de la pompe à air, et à l’aide d'une tringle fixée à l’extrémité du petit bras de levier placé à l’extrémité de l'axe du robinet. Le cône tronque est pressé par un ressort à boudin placé dans une petite boite ronde. Ce régulateur , très-simple cl très-ingénieux, est construit d’après le même principe que le tiroir à vapeur de M. Martin.

a58. Si l’on examine cette machine, on verra quelle est extrêmement régulière, simple et occupant peu d’espace; elle est entièrement construite en fonte de fer, et ses principales parties sont assemblées par des vis qui n’en forment qu’un seul ^ tout. Rien n’est plus facile que de la démonter et de la remonter, ce qui la rend susceptible d’être établie où l’on veut et pour le temps qu’on désire.

quatrième espèce. — Machine à forte pression.

25g. M. Richard Trevitthick [a) a conçu l’idée de donner à la machine à vapeur une construction nouvelle. Il a supprimé l’espace dans lequel se fait le vide , ou la condensation des vapeurs par l’eau froide; il a donné à la vapeur qui agit contre les parois du récipient une très-forte élasticité équivalente à la pression de six à huit atmosphères. Cette vapeur, après avoir agi, trouve une libre issue, sort, se répand dans l’air; ainsi, l’effet de la machine est fondé sur l’excès de la force élastique de la vapeur sur la pression atmosphérique.

260. Comme ce procédé dispense de toute intervention de l’eau froide, et de tout appareil de condensation et de vide, et comme il permet d’employer avec nne augmentation de force

( o) Annales des arts et manufactures, Mémoire de M. Baadcr.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, élastique un cylindre de plus petites dimensions , la machin» gagne non en économie de combustible à proportion de l’effet , mais en simplicité, et elle gagne par la diminution de volume et de poids. *

261. Le but principal de l’inventeur a été de rendre la machine à vapeur si simple et si légère qu’on put la substituer aux chev^p t pour faire marcher une voiture dans des routes ordinaires. Ce but ne fut pas atteint, et il paraît qu’il ne le sera jamais parce que le poids de la machine réduit autant qu’il est possible de le faire, comprendra toujours la chaudière, qui dans cette construction doit avoir un certain volume et une certaine épaisseur de fonte, et doit par conséquent être plus lourde qu’une chaudière ordinaire ; il faudra encore la provision d'eau nécessaire pour entretenir l’action, le foyer, la cheminée, les tuyaux, le volant et tout le reste du mécanisme; tout cet ensemble est trop considérable pour la force donnée , c’est-à-dire, qu’il en absorbe une trop grande partie. La machine la moins lourdg équivalente à la force de deux chevaux , pèserait dans cette construction au moins 2000 kilogrammes ; de sorte quelle aurait besoin elle-même de deux chevaux pour être conduite seule, sans addition d’autre poids.

362. On avait donc été convaincu en Angleterre, d’après ces essais infructueux , qu’il était impossible de construire des véhicules à vapeur pour les routes ordinaires, et l'invention de M. Trevitick aurait été oubliée, si , depuis quelques années, on ne s’était attaché aux bateaux à vapeur et aux chars sur des routes à ornières de fer, où l’on a préféré les machines à forte' pression , à cause de leur moindre volume , et de leur moindre poids. Comme, dans une de ces routes ferrées horizontales, un cheval peut traîner aussi facilement 80 à 100 quintaux que 10

De la composition des Machines. 16

12a DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, ou 12, dans les i*butes et avec les chars ordinaires , ces machines peuvent, sur les routes ferrées, mettre en mouvement, outre leur propre poids, une charge considérable distribuée sur plusieurs véhicules assemblés de suite. On a depuis trois- ans employé avéfc succès un grand nombre de ces machines , qu’on nomme locomotive engines ou steam horses , dans les grandes mines de houille des contrées d’Yorck et de Northnmberland, surtout à Newcastle et Leeds ; et leur usage serait devenu général, eu égard au bas prix de la houille et “à la cherté des chîvaux, si l’on n’avait été péniblement affecté des malheurs que ces machines ont occasionés et des dangers qu’elles présentent. Le 7 août i8i5, la chaudière cylindrique de fonte la plus épaisse employée dans une machine de ce genre à Newbottle, dans le comté de Darham , a sauté aji premier essai avec une terrible explosion qui a tué ou blessé environ 5o personnes. Sans doute là mécanique et la chaudière du bâtiment à vapeur qui a fait explosion le 5 juin 1816, sur la rivière d’Ohio en Amérique, étaient construites sur le même principe; car la déchirure d’une simple chaudière de cuivre ou de fer battu n’aurait pu produire des effets aussi désastreux. Depuis le malheureux événement de Newbottle, on a renoncé en Angleterre à plusieurs des chars à vapeur dont nous venons de parler, et on emploie actuellement de nouveau les «chevaux sur la plus grande partie des routes ferrées. Il fut même questiop de défendre cette espèce particulière de machines à vapeur plus ou moins dangereuses , par un acte du Parlement.

• Nous allons décrire un chariot à vapeur employé près de Leeds. Cette description fera connaître de quelle manière agissent les machines à forte pression.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. ia3 Chariot à vapeur. PI. X , fig. i et j.

263. (a) La machine à vapeur qui fait mouvoir ce chariot est composée de deux corps de pompes plongés en partie dans une chaudière ovale et oblongue b en fonte de fer , formée de deux parties réunies au milieu de la longueur, et assemblées par des boulons c c. Dans la partie inférieure de la chaudière, passe un tuyau horizontal en fonte d qui sert de fourneau , et s'étend d’un bout à l’autre de cette chaudière ; la grille e qui règne dans toute sa longueur, est «composée de quatre tables placées à la suite l’une de l’autre; le cendrier f se trouve dans l’espace compris entre la grille et le fond du cylindre d. A l’estrémité du fourneau est adapté un tuyau coudé de fonte g , servant de cheminée; il s’élève de 9 pieds environ au-dessus du foyer. L’eau destinée à fournir la vapeur entoure le fourneau, et la vapeur se répand dans l’espace vide de la chaudière ; celle-ci est gercée de quatre tubulures ou orilîces supérieurs, dont deux, situés à ses extrémités, portent deux soupapes desûreté h h, et les deux autres i reçoivent les cylindres.

264. L’appareil est monté sur ud chariot à quatre roues R, composé de deux fortes jumelles plus longues que la chaudière, et sur lesquelles il est fixé au moyen de quatre patins boulonnés II. Le mouvement est imprimé au chariot par deux paires de manivelles rn rn, appartenant chacune à l'un des cylindres; elles font tourner deux roues n n de trente dents qui engrènent une roue de soixante dents o, dont l’axe porte à chacune de ses extrémités deux roues p à dents très-fortes, qui s’engagent dans une. crémaillère établie sur toute la longueur du chemin. Ce sont ces dernières roues qui font avancer le chariot, ainsi que la charge qu’il traîne; les quatre autres roues q q qui soutiennent la

(a) Bulletin de la Société d'encouragement , t4'. année.

iî4 DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, machine, ne sont point dentées, et roulent sur une Lande de fonte. Toutes ces roues sont en fonte de fer, montées sur des axes qui roulent dans des collets fixés sur les jumelles du chariot.

a65. Les cylindres et leurs pistons sont semblables à ceux des machines à vapeur connues ; mais le régulateur est entièrement différent. 11 se compose d’un robinet s dont on aperçoit la coupe, fig. 1 , percé dans deux directions telles, que dans une de ses positions il donne accès à la vapeur de la chaudière dans le cylindre, et dans l’autre il permet à la vapeur qui a fait descendre le piston , de s’tjphapper par le tuyau vertical t. Ces deux positions sont indiquées , fig. i . La première , pour le robinet du cylindre à gauche; la seconde, marquée parties lignes ponctuées, pour le robinet du cylindre à droite. Le passage des robinets d’une position à l’autre est déterminé par un mécanisme fort simple que nous allons décrire.

266. Les manivelles u fig. 1 , qui transmettent le mouvement aux robinets, sont liées par une barre v qui règne dans toute la longueur de la machine ; celte barre est fixée à deux leviers x x par des charnières qui la terminent. Ces mêmes leviers sont unis par leurs extrémités inférieures au moyen d’une tringle de fer y, divisée en deux parties qui se réunissent à un cadre Z, au milieu duquel passé l’axe de la roue n. Sur cet axe est fixé un bras de levier a' qui , en tournant , rencontre les deux battoirs ou arrêts b' b', et porte ainsi le cadre à droite et à gauche alternativement à chaque demi-tour. Ce cadre entraînant les leviers, ceux - ci changent de position en même temps , et les deux robinets sont portés à la fois aux positions contraires. C’est de cette manière que s’opère le mouvement alternatif des deux robinets, et que la vapeur exerce alternativement son action sur l'un et l'autre pistou.

367. Le changement de situation des robinets ne devant avoir lieu que lorsque les pistons sont parvenus aux extrémités de leurs courses, il était utile de choisir une communication de mouvement qui remplît cette condition. Or, le levier a' ayant la même direction que la manivelle , commence à agir lorsque cette manivelle a pris la situation marquée par la ligne ponctuée c" , et son action est complète lorsqu’elle est arrivée à la position d\. Dans le passage de l’une de ses positions à l’autre , le piston ne parcourt que le sinus verse de l’arc décrit par le bras de la manivelle , sinus verse dont la longueur est d’un pouce environ. Par ce moyen, la partie de la course du piston pendant laquelle le robinet change de situation , est très-courte et approche du point de perfection , qui serait que ce changement pût se faire instantanément lorsque la course du pistou s’achève.

268. Au-dessous des robinets que nous venons de décrire , sont placés d’autres robinets simples s' qui s’ouvrent ou interceptent le passage de la vapeur dans le cylindre. Ces deux ro- « binets portent, comme Jes premiers , des manivelles liées par une barre horizontal^, et à l’aide d’un inanche lixé au milieu de la longueur de cette barre, on ouvre ou ferme les deux robinets

à la fois.

269. La tige du piston passe par une boîte à étoupe ; son extrémité reçoit une traverse e' e' qui porte, les deux bièles k' k' , et communique ainsi le mouvement aux manivelles m m. La course de celte traverse est dirigée par deux montans f' f1 , qui passent par les deux ouvertures pratiquées dans les renilemens de la traversée1 e1. Les quatre montans sont unis à leurs extrémités supérieures par un cadre de fonte g! , et leurs talons viennent s’appuyer sur les oreilles h' , qui sont en saillie et forment prolongement des tubulures i.

270 Comme une partie delà vapeur qui s’échappe des cylindres

ixô DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, se condense en passant à travers le tuyau t, et que l’eau qui en résulte pourrait s’amasser dans le tuyau horizontal inférieur, on a ajusté au-dessous de ce tuyau un petit canal de décharge qui s’étend le long de la chaudière et va verser l’eau en dehors.

37 1 . La bouche du fourneau est fermée par une porte à bascule, et le cendrier est toujours ouvert. Lorsqu’on veut ralentir l'évaporation , on ouvre la porte du fourneau qui, étant rabattue , ferme le cendrier et permet à l’air de passer sur le feu.

La vapeur agissant par son expansion , il fallait éviter les causes de condensation dans les cylindres; pour cet effet , on les a plongés, autant que possible, dans b chaudière, et on a garni la partie supérieure d’une enveloppe peu conductrice de la chaleur. On a aussi énveloppé b chaudière , d’un tonneau qui bisse un intervalle d’un pouce environ entre b bois et b chaudière.

373. La machine que nous venons de décrire , a été inventée en Angleterre , par M. Blenkinsop ; elle est employée pour le transport du charbon de terre de Middlelon près Leeds. Elle traîne à sa suite trente chariots chargés de 7 milliers de charbon environ , et elle leur fait parcourir une lieue i par heure. Ces chariots sont attachés par des chaînes à la suite les uns des autres , et à la machine. Ces liens flexibles ont été choisis pour que b machine soit peu chargée en commençant son mouvement, et se charge successivement. En effet, supposons que tons les chariots se touchent , il est facile de voir que, dans le premier instant , la machine n’a que sa propre masse à mettre en mouvement josqu a ce que la chaîne qui l’unit au premier chariot soit tendue ; alors elle commence à entraîner ce chariot seul, jusqu’à ce que la chaînerai le joint au chariot suivant soit tendue, et ainsi de suite. La charge n’est doue complète que lorque toutes tes chaînes sont développées. Lorsque

DE LA VAPEUR DE L EAU BOUILLANTE. 137 les chariots sont vides , ta machine les reconduit à la mine , et pour cela il faut qu elle marche en sens contraire de son prejanier mouvement ; mais comme sa masse est trop considérable pour qu'on puisse facilement 1a retourner, on a préféré lui faire pousser tous les chariots , et déterminer son mouvement rétrograde par un changement de situation de quelques parties du mécanisme du régulateur. Ainsi , pour faire marcher la machine dans la direction opposée à celle quelle a, il suffit, tandis quelle est en repos, de faire passer les deux robinets s à. la position qu’ils auraient prise si les manivelles eussent encore tourné d’un demi-tour , et de placer les deux arrêts b' b' dans la position b' b1. En faisant changer la situation des deux robinets s, le piston à gauche , qui s’abaissait par la pression de la vapeur, cessera de descendré; et le piston à droite, recevant l’action de la vapeur, sera pressé pour descendre ; aussitôt les manivelles marcheront en sens contraire, et détermineront ainsi le mouvement rétrograde.

cinquième espèce. — Machine à double effet et à forte pression.

273. Dans plusieurs machines construites en Angleterre, et dans celles que M. Edwards établit maintenant en France , on a combiné la méthode de kVatt , du double effet, avec celle de Trevitick à forte pression. Dans ces nouvelles marines les chaudières sont de fonte, pour résister à la force élastique de la vapeur chauffée à une plus haute température que celle de l’eau bouillante ; mais on a conservé le condenseur , et les injections s’opèrent comme dans les anciennes machines à double effet. Voici la description donnée par M. Molard , dans un rapport à la Société d'encouragement , d’une machine de cette espèce, construite par M. Edwards ,* et établie dans la manufacture

ib8 de LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE.

de M. Richard , rue de Charonne. Elle est de la force de six

chevaux.

274. .Elle fait mouvoir des mécaniques à carder des laines grasses , et elle remplace, pour cet objet, un manège attelé de quatre chevaux , pour le mouvement dbquel douze chevaux étaient nécessaires.

La disposition de la machine à vapeur dont il s’agit est à la fois simple et agréable à la vue. Sa construction , trés-soignée dans toutes ses parties , offre toute la solidité convenable ; les mouvemens se font avec aisance , régulièrement et sans bruit ; elle prend peu d'emplacement. La chaudière est placée extérieurement, et le fourneau réduit la funjée.

275. Deux pistons à garniture métallique, deux robinets et deux soupapes suffisent pouf diriger la circulation de la vapeur qui anime la machine ; .un balancier de fonte, porté par quatre colonnes disposées en pyramide quadrangulaire , reçoit à l'une de ses extrémités le mouvement de la tige des pistons, par l’intermédiaire d’un double parallélogramme , et le communique à la pompe à air, renfermée dans le condenseur, laquelle, en élevant l’eau froide d’un puits, dispense de l’emploi d’une bâche, et à la manivelle de l’arbre du volant, par l’intermédiaire d’une bièle. Enfin , l’arbre du volant communique à son tour le mouvement de rotation au modérateur qui gouverne le robinet d’admis^on de la vapeur, aux deux soupapes éconductrices de la vapeur, fermées par un double ressort, et qui s’ouvrent alternativement au moyen d’un va et vient résultant d’un mouvement de rotation fort ingénieux, pour mettre la vapeur en communication avec le condenseur. C’est à l’arbre du volant que s’adapte celui destiné à imprimer le mouvement aux cardes * à laine.

276. Après que la petite pompe alimentaire a fait passer dans

DE LA VA PEU R ül L'EAU BOUILLANTE. 120 la chaudière la quantité nécessaire d’eau chaude d’injection, quantité qu'on peut régler à volonté, le surplus s’écoule dans la rue; celle-ci paraît ne pas avoir plus de douze degrés de chaleur ( Réaumur ).

277. Dçux cylindres à vapeur de difïérens diamètres entrent dans la composition de la machine de M. Edwards ; ils sont renfermés dans une même enveloppe de fonte, et continuellement environné?de vapeur qui les entretient au même degré de chaleur que celui de l’intérieur de la chaudière. La garniture métallique des pistons est composée de plusieurs segmens de

* cercle de ■cuivre, pressés de dedans en dehors par des ressorts à

boudin contre les parois intérieures des cylindres à vapeur. Cette garniture , par son frottement, polit plutôt l’intérieur des cylindres que de les user, a cause de son peu de- pression latérale; tandis que les garnitures en usage les détériorent à la longue, et exigent un renouvellement fréquent et dispendieux. M. Edwards a dit que les pistons à garniture métallique pouvaient travailler plusieurs années , sans qu’on eût besoin d’y faire aucune réparation ; d’où il résulte une grande écononîie dans l’entretien de la mac)|ine. .

278. Il règne une parfaite harmonie dans le jeu des robinets pour l’admission et la distribution de la vapeur, ainsi que dans

* celui des soupapes éconductrices pour la condensation , placées

les unes et les autres dans une boîte à vapeur d’une seule pièce de fonte, adaptées latéralement près du sommet de l’enveloppe des deux cylindres à Vapeur. . *

279. La chaudière est principalement- composée de deux pièces de fonte en forme cylindrique, fermée à l’un des bouts p&r des fonds hémisphériques , et réunies au milieu par des boulons placés intérieurement. Au - dessous de la chaudière

De la composition des Machines. • J7

i3o^ de la VAPEUR DE L’fAu bouillante.

sont deux forts tubes de fonte, de la même longueur que la chaudière, et qui communiquent du côté de la porte du fourneau immédiatement au-dessus du foyer, de sorte que ces deux tubes reçoivent le premier coup de feu , sur. une longueur d’environ 6 décim. la vapeur s’y génère facilement et avec profusion , et son action se faisant éprouver continuellement au foud de la chaudière , il ne peut s’y former aucun dépôt adhérent. V *•

280. M. Edwards assure qu’une pareille chaudière, en usage dans ses ateliers* depuis nombre d’années, n’avjit éprouvé la moindre dégradation, et qu’il la considérait comme indestruc-, tible.

28 1 . La construction et le jeu des soupapes de sûreté doivent complètement rassurer à l’égard dcs»accidcns qui pourraient résulter de la négligence du chauffeur, accidcns qui auraient * également heu avec des chaudières de cuivre ou de tôle laminée sans cette précaution.

GENRE TROISIÈME. — Machine à rotation immédiate.

. première espèce.' — Machine de Vcrzy. PI. IX , fig. 2 (a).

282. Soit a b c o l la coupe perpendiculaire à l’axe c cjjun cylindre, dont la hauteur est égale à distance m n qui le sépare d’un autre cylindre e f g h i e qui pénètre le premier, de manière queleursaxes se confondent, et que. la surface du dernier s’ajuste ■ exactement aux bords des surfaces supérieures et inférieureé du premier; il y aura entre les deux cylindres une espèce de canal circulaire, dont la coupé horizontale sera A e bf h l m n k e et la hauteur égale au plan m n , qui est attaché au cylindre extérieur et qui en interrompt la continuité.

a83. Les bases du cylindre intérieur sont fermées par de

*( a ) Essai sur la composition des Machines , par MM. Lantz et Beltaneourt.

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. i3i planches de métal faisant un petit rebord sur les courounes du cylindre extérieur; elles sont assujetties ? l’axe c, de manière que le cylindre intérieur puisse tourner librement autour de son axe, en supposant fixe l'intérieur. *

284. On a pratiqué dans la surface courbe du cylindre marieur deux ouvertures diamétralement opposées e i, g h , égales en hauteur et en largeur à celles du canal circulaire; on a ouvert deux portes ou soupapes angulaires À et, g 7i l, qui tournent sur leurs axefe et h , et tendent à refermer en même temps ces ouvertures , ainsi que le canal, au moyen de deux ressorts en spirales ep (] , hr s, qui sont dans la partie supérieure des axes, et dont' la force élastique peut augmenter ou diminuer à volonté. Les axes sortent hors de la base supérieure, et ont chacun une manivelle dont les positions se projettent daos les directions e k, h l.

280. La surface courbe du cylindre est percée "par deux trous circulaires, l’un où vient abouër le tube A" conducteur de la vapeur, et l’autre communique avec là conducteur au moyen du tube B. " .

286. Cela étant compris , si l’ôft suppose que la vapeur entre par le tube A , le plan m n s’oppose à son passage , tandis que les deux côtés k e, e i de la soupape angulaire lui présentent la même surface ; et par conséquent elle ne changera pas de situation, et sou bord s’appuiera sur celui du cylindre intérieur avec toute la force du ressort ep g, et ce cylindre tournera dans la direction a b c. Avant que k e arrive au trou B, qui communique avec l’injection, la manivelle qui est en h aura rencontré l’obstacle o ^jui est une petite barre fixée à la couronne supérieure du plus grand cylindre, et aura forcé à tourner erf dedans la soupape angulaire g h l, parcourant ainsi sans difficulté le jjjan fixe m n, de sorte que , quand il aura repris sa première

i3a DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, position, A p aura pj^sé le trou B, et le vide sera formé dans la partie k e bl rf p du canal, et tout sera dans letatrepré-

* sente par la ligure; seulement le cylindre intérieur aura fait une demi-révolution. L’action de la vapeur continuera à communiquer à l’axe c un mouvement continu de rotation que l’on

pourra appliquer à tel usage que l’on voudra.

deuxième espèce. — Machine d' Amontons ( a ) PI. VII ,<îg. 5.

287. A B C D, etc. , et 1 2 3 4 , etc. , sont deux rangées circulaires et concentriques de cellules disposées autour d’uu axe

• horizontal et mobile G, et exactement closes de toutes parts , à cela près néanmoins que les cellules A B C D, etc. , communiquent à chacune des cellules correspondantes 1 2 3 4» etc., par le moyen des tubes H,L, M,'etc- , et que les cellules 1 2 3 4 *etc., communiquent les unes aux autres par les son? papes 78910, etc, , qui sont toutes posées et s’ouvrent toutes dans le même sens, en sorte qu’elles permettent lcntréc à l’eau de la première à la secondecellulc , puis de la seconde à la troisième , de la troisième à la^quatrième , enfin de la dernière à la première, et quelles ne permettent pas son passage dans le sens contraire. Les cellules A B C D, etc., n’ont aucune communication entre elles.

288. L'n réservoir R R plein d'eau, est placé au-dessous de la machine, et les cellules A BC D, etc. , ne sauraient tourner autour de l’axe G sans être, pendant une certaine partie de la révolution, submergées entièrement; enfin un fourneau A', dont la bouche K est disposée de manière que la flamme échaufle celle des cellules A B C D, etc., -qui, j*r le moyen

(a ) Mémoires de T Académie , in 1 G99. — Nouvelle architecture hjdrau- Urfue de Prony , tome a. 9

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. i3 3

des tubes H, L, M, etc. , communique avec celle des cellules i 2 3 4, etc., qui se trouve au point plus lias fie lacutirse.

289. Cela bien conçu, supposons que, dans l’étal représenté par la figure, les cellules 1 2 3 soient remplies d’eau, que les autres 4,5 6, etc. , ne contiennent point d’t^lujet que, dans cet état , l’effort provenant de la pesanteur du fluide qui tend à faire tourner dans fe sens F *E ï), fasse équilibre à la résistance qu’on veut vaincre , y compris les frottemens et les obstacles à ranger dans la même classe ; si alors on allume le feu en A', l’air contenu dans la cellule A s’échappera , et fera effort pour s’introduire dans le tube II, de l’extrémité duquel il reviendra presser l’eau contqpue dans la cellule cette eau ainsi pressée et ne pouvant s’échapper par la soupape 8, sera refoulée par la soupape 7 dans l'espace 2 , et de suite, le fluide contenu dans les espaces 1 2 3 sera refoulé dans le sens où les soupapes livrent le passage-, et passera dans les espaces supérieurs; Celte ascension de l’eau ne pourra avoir lieu sans que l’équilibre soit rOropu par l’augmentation de la somme des mouvemens qui aura lieu dans le poids moteür , et leau ainsi élevée, "fera pair Son poids tourner la roue : pendant ce temps , la cellule A dont l’air est échauffé , sera submergé dans le réservoir K, et éprouvera un refroidissement qui rendra à cet air inférieur sa première température, ou au moins la mettra à un point tel qu'il puisse achever de se refroidir avant que la cellule A revienne en K.; de plus la flamme B', échauffant sans cesse les*parois extérieures des cellules qui se présententen R, refoule sans cesse l’eau comme elle avait fait aux cellules 12 3, et continue ainsi à faire tourner la roue; les cellules A B C D, etc. , échauffées, allant successivement se refroidir dans le réservoir R.

290. Amonlons donne 1 2 pieds de diamètre au tambour des* cellules 1 2 3 4> etc. , sur une pareille longueur de 1 2 pieds ,

1.34 DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE, prise pei'peiidiculairenient à la ligure , et deux pieds de profondeur comptés duopole du centre de la roue; ces cellules renferment 7 5 4 > 3 pieds cubes d’eau dont le quart est 186 , 6 qui, multipliés par 70 livres, poids d’un pied cube d’eau, donnent 1 3,202 livffes!* A montons pensé qu’avec cette masse on mettra en mouvement une résistance équivalente à r>429 livres, appliquées tangentidleqient à la circonférence qtüi passe par le milieu des cellules 1 2 3, etc., la roue pouvant faire une révolution eu 36 secondes. Cet effet équivaudrait, selon lui, au travail ordinaire de 3y chevaux ou de a34 hommes.

troisième espèce, — Machine de Salder,4Pl. IX , fig. 9 et • 10 (a).

■>.91. A , chaudière d’où la vapeur est conduite par le tuyau B dans l’axe du cylindre rotatif C C de fonte, et creux: la •boîte ou le cylindre est réuni à B , doit empêcher la vapeur de sortir," et doit gêner le moins possible le mouvement de l’axe Creux; la vapeur, après avoir traversé les bras du cylindre, rencontre, près de leurs extrémités, uft jet d’eau froide qui la condense. Ce jet est introduit par les petits tubes o o , commua niquant avec l’autre axe M également creux. L’eau tombe au fond de la caisse D D, d’où elle descend par le tuyau E, duquel elle passe, ainsi que le peu d'air formé pendantla condensation à. travers le robinet F ; et, continuant à descendre (la soupape est censée ouverte } dans les tuyaux 1 1 qui ont aussi un mouvement de rotation , elle est rejetée par la force centrifuge hors des soupapes K R. L’air qui est resté dans la partie supérieure du tuyau C,’ s’échappe en ouvrant le robinet F ; il est remplacé par de f’eau que fournit le réservoir P.

(c) Annales des arts et manufactures , lorae 1.

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. l35

29a. On pourra changer la position respective de l’eau et de la vapeur , en faisant entrer cette dernière dans la caisse D D |x>ur retfttür les fonctions de la première. La fig. 9 représente une coupe de la machine prise sur le milieu de l'aie creux ou cylindre rotatif. A A, deux tubes portant l’eau froide pour' condenser le fluide élastique dans les extrémités des bras du cylindre B B. L’eau condensée passe par le tuyau E , le rdbinet F, la soupape H jusque dans les bras A: k , d’où elle est définitivement évacuée. .

293. Obs. .En général, les.récepleurs thermiques à rotation immédiate présentent de si graves inConvéoiens, que l’on n’a jamais pu les employer avec quelque succès. Quelle que soit la méthode que l’on puisse imaginer, il est presque impossible d’éviter une très-grande perte de vapeur et des frottemens énormes.

994. Nous avons vu que toutes les machines à vapeur que nous venons de décrire^sont composées de plusieurs parties dont chacune exerce une Çpnction distincte , quoique toutes concourent à produire l’effet principal. Nous allons maintenant examiner ces parties séparément, en les isolant les unes des autres. Get isolement nous facilitera les moyens de les faire connaître avec clarté et-précision, et d’exposer méthodiquement pour cha cune les principaux détails de construction qui ont été proposés.

295. Les parties dont nous allons nous occuper sont , 1°. les fourneaux; 2*. les chaudières; 3°. les cylindres à vapeur; 4”. les pistons; 5°. les soupapes et les robinets ; 6“. le réfrigérant ou condenseur ; 70. les soupapes de service. Nous renvoyons la description des régulateurs, des modérateur», des balanciers et autres organes de transmission èn usage dans les machines à vapeur, aux chapitres x et 2 du livre cinquième.

i3G JEElA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE.

• Des fourneaux.

>96. Nous nous bornerons dans cet article à décrkflfes fourneaux fumivores adoptés dans les meilleures îiiaehinJHT vapeur récenmient construites en Angleterre et en France, et nous croyons superflue la description des anciens fourneaux maintenant délaissés par les plus habiles constructeurs»

297. On appelle fumivores les fourneaux qui ont la propriété de brûler et de consomme/- complètement le combustible sans qu’il s’en dégage de la fumée. Cette propriété précieuse produit le douille avantage d’épargner une quantité considéralbe de combustible, et de supprimer l’épaisse et abondante fumée qui rend les anciennes machines si incommodes aux habitations voisines.

298. fVatt a imaginé deux sortes de fourneaux fumivores (. Repertovy of*irts , tom. 4, et Journal <lç$ mines an X). Dans les uns (PI. Vlll lig. 6), la houille est jelée i|pns une sorte d’entounoir- où elle brûle à flamme renversée: l’air atmosphérique, entrant par la porte supérieure , emporte avec lui la fumée qui se dégage de la houille fraiche , et la fait passer à travers la houille inférieure à demi-brûlée qui a cessé de fumer, et qui est incandescente; cet air entretient la combustion delà houille, mais il ne suffirait pas pour brûler toute la fumée. On rend la combustion complète en admettant dans le fourneau, au niveau du fond de l’entonnoir, un courant d’air frais qui n’ait pas passé à travers le coinbustible , et n’ait rien perdu de son oxigène.

299. A A est la chaudière qui peut avoir une forme quelconque. — B B, canal qui entoure la Chaudière. — C, passage communiquant entre le canal BB et le dessous de la chaudière. — D D, tuyau qui conduit la flamme sous le fond de la chaudière. M. IVatt estime que c’est dans ce tuyau que s'achève la com-

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE. i3; bustion entière de la fumée. — EE, cendrier. — F, porte pour retirer les Cendres : elle doit être fermée pendant le travail. — GH, foyer en forme d’entonnoir. Le combustible frais qu’on ajoute continuellement est mis en G : il descend graduellement, àmesure que ldfemibuslible inférieur se consume. La partie Hest très-chaude, car elle est sans cesse remplie de coak qui a cessé de fumer. — 1 est une ouverture pour admettre de l’airfrais au bas du foyer et régler le feu. — R esumie porte que l’on ouvre quand on veut cesser le travail. — L est une arcade lie brique sur laquelle on place d’abord des charbons allumés, on ajoute de la bouille par-dessus, et on en remplit le foyer jusqu’en G, en ayant soin de laisser des interstices pour le passage de l’air, soit à travers la bouille même, soit entre la houille et le mur de front N. On admet plus ou moins d’air en I pour régler le feu et brûler toute la fumée; mais il faut éviter d’en admettre trop, car alors la fumée remonterait en G.

Nota. La section horizontale du foyer G H est un rectangle dont on ne voit que le petit côté dans la figure. Il en est de même du tuyau Vertical D.

300. Dans un autre fourneau représenté ( PI. VIII , fig. 7. ) ,

TV ait place la houille fraîche sur une grille A A, comme c’est l’usage, immédiatement au-dessous de la chaudière ; mais entre cette grille et la cheminée, il met une autre grille plus petite B, sur laquelle on doit entretenir un feu de coak qui a été brûlé antérieurement , jusqu’au point de ne plus donner de fumée. La grande chaleur du coak incandescent, et l’air qui le traverse, contribuent à brûler les fumées du premier feu qui sont forcées de passer au-dessus du second. ■ •

301. M. IV. Thomson de Bowlam a aussi construit sur les mêmes principes un fourneau dont la forme est cependant un

De la composition des Machines. • 18

l38 DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE, peu différente. H est représenté ( PI. VIII, fig. 12 ). a a a a est la maçonnerie sur laquelle la chaudière est ordinairement assise. — AA est la chaudière. — B B est le foyer ; il a un tiers de longueur de plus que les foyers ordinaires. — C est une arcade ou cloison qui traverse le foyer , et descend dfc[ ou six centimètres plus bas que le fond du canal D qui passe sous la chaudière. — D D D D est le canal par lequel circulent les gaz résidus de la combustion et l’air chaud qui a traversé le foyer. E est la porte du foyer", dans laquelle est pratiquée une porte plus petite. Cette petite porte sert au passage du ringard , avec lequel on pousse légèrement le combustible , en ayant soin de ne pas endommager l’arcade C. — F , petit tuyau au bout du foyer, dans lequel monte un courant d’air frais , dont on détermine le voluirte à volonté , à l'aide d’un régulateur. G est un petit mur ou rebord en briques , pour empêcher le coak de tomber dans le tuyau F et de le boucher.

302. On concevra facilement l’effet de ces différentes dispositions. L’arcade C empêche la fumée de la bouille fraîche qu’on vient de jeter dans le foyer , de passer*de suite dans le canal D et dans la cheminée ; elle l’oblige de traverser le feu du coak qui est au-delà. Cette fumée se brûle en partie avec le coak , et ce qui n’est pas consumé , achève de létçe en se mêlant avec le courant d’air qui entre par le tuyau F. Ce courant d’air F ne doit pas être trop abondant , car alors il aurait l'inconvénient de refroidir la flamme et l’air chaud qui circulent au-dessous et autour de la chaudière. La petite porte pratiquée dans la porte E doit aussi avoir certaines dimensions fixes ; trop petite ou trop grande^ elle nuit à l'effet du fourneau. t

303. MM. Jantes et John Robertson de Glascow , ont obtenu, le i3 août 1800, une patente pour un fourneau qui a , comme ceux qui précèdent , l’avantage de consumer sa propre

DE LA VAPEUR DE L’EAU BOUILLANTE. 13g fumée, et d’être très-économique. Sa construction semble préférable ( PI. VIII ,* fig. i et i ). Ce fourneau consiste principalement, i*. en une' trémie inclinée, qu’on remplit de bouille même pour que l’air ne puisse passer au travers ; 2". en une grille placée sous la chaudière, et sur laquelle tombe la bouille qui remplit la trémie : cette grille est inclinée de devant en arrière pour que la houille puisse aisément être poussée plus loin, à mesure quelle se consume et cesse de fumer : 3“. enfin en un passage pour l’air frais qui sert à brûler la fnmée. Ce passage est pratiqué au-dessus ou dans' j§ partie supérieure de la trémie. On règle son ouverture , soit en inclinant plus ou moins une plaque mobile qdi recouvre la houille , soit de toute autre manière. Voici quel est l’effet de ce fourneau. Pendant que la houille qui est sur la grille se brûle , celle qui occupe la partie inférieure de la trémie se distille en partie. Les fumées qui s’en dégagent passent au-dessus des charbons incandescens qui recouvrent la grille , et acquièrent une haute température ; dans le mémq temps , le courant d’air frais qui descend de la partie supérieure de la trémie se rnéle avec les fumées , s’échauffe au même degré , et les consume en totalité. *

3o4-Les fig. 1 et 2 (PI. VIII) représentent la coupe et l’élévation du fourneau de MM ^Robertson. A , trémie dans laquelle on met la houille ; elle peut être faite d’une seule pièce ou de plusieurs pièces réunies à tenons et mortaises. On ferme quelquefois 1% partie* supérieure de cette trémie avec une porte en tôle. — a , plaque régulatrice , qui peut tourner sur deux pivots , placés vers le milieu de sa longueur, de manière à augmenter ou à diminuer la tranche d’air qui doit entrer dans le fourneau. Cette plaque est ordinairement disante de deux à trois centimètres de la partie supérieure de la trémie. — B C , grille composée de deux parties , l’une inclinée B , qui sert de fond au

*4° DE DA VAPEUR DE L’EAü bouillante.

foyer et supporte le combustible ; l’autre verticale C en avant du fourneau , immédiatement au bas de la trémie, et servant au passage du ringard pour attiser le feu, et pousser le coak en arriéré pendant que la houille tombe en c. — D , mur vertical , au bout de la grillé B ; ce mur est nécessaire pour empêcher le combustible d être poussé trop en arrière , et pour diriger la flamme, de la fumée et de l’air frais. — F , canal audessous et autour de la chaudière pour la circulation de la flamme. — H, maçonnerie du fourneau.'— I , cendrier. — R , plaque de fonte horizontale , jujtfc a la plaque inférieure de la trémie, et qui facilite la pose d^rclle-ci lors de la construction. — r, porte pratiquée entre le mur D et la partie postérieure de la grille B , pour nettoyer la grille et la débarasser des résidus de la combustion. SS, portes du fourneau ; elles doivent être fermées quand le fourneau est en train. On ne les ouvre que quand il faut attiser le feu , nettoyer la grille , ou pousser le charbon en arrière. L’usage de ces portes est d’empêcher la déperdition de toute la chaleur rayonnante qui sort de la partie Inférieure et antérieure de la grille, et d’augmenter le tirage .du fourneau. « *

3*5, Le fourneau que nous venons de décrire est employé avec le plus grand succès à Londnfc, à Manchester , etc. Voici ce qu’en dit M. Tilloch , dans le Philosophical Magazine , n°. 148.

Invités par un avertissement, nous nous sommes Qpînsportés chez MM. Bennet et Silver, dans Bedford-Street , Covent- Garden , pour voir un de ces fourneaux en action , et nous avons été extrêmement satisfaits , en observant qu’on ne voyait pas la moindre apparence de fumée à l’extrémité du conduit de la cheminée. On ne peut guère donner une idée plus juste de l’avantage qui caractérise ce perfectionnaient, qu’en racontant

DE LA VAPEUR DE L'EAU BOUILLANTE.' *4* ce qui avait eu lieu précédemment à l’occasion de cette même . machine h vapeur. La fumée incommodait les voisins à un tel degré, qu’ils obtinrent que la machine fût arrêtée, comme-produisant un inconvénient insupportable. Maintenant celte machine est si éloignée d’incommoder qui que ce soit , que , si l’on n’est pas admis à la voir travailler de près , il est impossible de deviner de dehors quand elle est en action ou en repos.

Chaudières.

306. Les machines à vapeur destinées à un travail continu doivent être pourvues de deux chaudières. Cette précaution est nécessaire afin que le travail ne cesse pas, lorsqu’on répare une des chaudières.