FILTRES A NETTOYAGE COMPLET PAR COURANT INVERSE

Filtres Hyatt. — A.-S. Hyatt a breveté en Amérique et en France des filtres à sable dont le nettoyage se fait de façon discontinue, mais complète, d'après l'inventeur, par un courant d'eau en sens inverse du courant ordinaire.

Dans l'un de ces dispositifs le sable enlevé par le courant de nettoyage est transporté dans un entonnoir surmontant le filtre et maintenu en suspension par ce courant. De là il retombe dans le filtre quand on arrête le nettoyage. Si l'on emploie des sables de grosseur variable, ils retombent, les plus lourds les premiers, se superposant ainsi d'eux-mêmes par ordre de grosseur.

Dans une autre disposition, le filtre est formé d*un certain nombre de couches filtrantes disposées sur des plateaux horizontaux placés dans un cylindre de fonte. On augmente ainsi la surface filtrante qui devient relativement considérable dans un espace restreint. L'eau arrive par la périphérie et sort par un arbre «creux placé au centre.

Au moment du nettoyage, on envoie un fort courant d eau dans le tuyau central qu'on fait tourner en même temps.

Cet arbre creux est muni de bras, creux également, percés d'orifices qui viennent cracher sur la partie supérieure des couches filtrantes et lavent le sable en l'affouillant violemment sur toute sa surface.

La figure 54 représente la perspective d'un filtre Hyatt, peu répandu en France, mais employé aux Etats-Unis, dans les établissements publics et les usines.

« Le filtre est un grand cylindre en tôle rempli de sable et de coke d'une finesse déterminée qu'on introduit jusqu'au niveau indiqué dans le dessin, par l'ouverture H. Les matériaux de filtrage, de poids spécifique différent, se classent d'eux-mêmes et reprennent leurs positions relatives, quand on les dérange, lors du lavage par en bas. Le coke plus léger remonte, tandis que le sable, plus lourd, revient en dessous de lui. Il résulte de cette disposition et de ce choix des matières que le lit de filtration purifie rapidement Teau et demande des lavages beaucoup moins fréquents que si le même lit était uniquement composé de sable.

Travail normal du filtre. — Quand la filtration s'opère, l'eau entre par le tuyau A, placé au-dessus du cylindre. Elle traverse les matières filtrantes pour sortir par les tubes-tamis F qui aboutissent à un tuyau collecteur, branché sur le tuyau de sortie C. Pendant ce temps, le robinet- vanne E du tuyau B et celui du tuyau de descente J qui communique avec la base du tuyau central intérieur sont fermés, tandis que les robinets-vannes des tuyaux A et C (entrée et sortie) sont ouverts. L'appareil auxiliaire de coagulation S P R fonctionne quand la vanne est ouverte.

Lavage du filtre. — Pour laver le filtre, il faut fermer les vannes

EPURATION DES EAUX

€ A M (entrée et sortie) ; ouvrir la vanne E du tuyau de décharge B et du tuyau descendant!. L'eau passe du tuyau d'introduction A par le tuyau J dans la partie centrale inférieure à travers le manchon et le bras mobile \V pour se répandre dans le lit de filtrage qui est désagrégé et remué violemment de bas en haut.

Fig. 54. — Filtre Hyatt.

L'eau s'échappe au dehors par le tuyau de décharge B en emportant toutes les impuretés retenues dans le lit de filtrage.

Durant l'opération du lavage, il est indispensable de tourner lentement le bras laveur W au moyen de la tige K et du rochet D. Ce mouvement de rotation qui lui est communiqué par la tige qui

€ relie le rochet avec le bras laveur permet d'amener le jet bouillonnant d'eau dans les diverses positions angulaires successives du cercle du filtre et de mettre en mouvement de la sorte toutes les impuretés adhérentes et détachées des matières filtrantes, sur tous les points.

Quand le nettoyage est fini (ce qu*on reconnaît quand Teau qui sort du tuyau de décharge est aussi propre que celle introduite dans le filtre), on ferme les vannes des tuyaux de vidange B et J ; on ouvre les vannes d'entrée et de sortie A et G et l'opération normale du filtrage recommence.

La première eau qui sort par le tuyau G après un lavage n'est pas suffisamment pure et on la laisse se perdre pendant trente à quarante secondes. La durée d'un lavage est d'environ cinq minutes. Il convient de le feiire à des heures réglementeiires et à des intervalles de temps que l'expérience indique pour chaque espèce d'eau. »

Dans ce système on aide à la clarification de l'eau par l'emploi de l'alun, qui agit comme nous l'avons indiqué. (Voir Epuration chimique,)

On met cet alun en morceaux dans une bouteille spéciale S P R. Suivant qu'on ouvre plus ou moins les robinets S et R, le robinet T donnant un certain étranglement de la veine liquide, il y a afflux d'une plus ou moins grande quantité de solution coagulante dans la conduite qui va au filtre.

Plus les eaux sont limoneuses, plus on envoie d'alun pour les rendre limpides, sans cependant dépasser 1/100000* du poids de l'eau à clarifier.

La quantité d'eau de Seine filtrée, pendant les basses eaux et à une pression de 10 mètres, serait de 1 lit. 63 par décimètre carré de surface filtrante.

Ainsi un filtre de 1",52 de diamètre donnerait, d'après l'inventeur, 415 mètres cubes d'eau claire en vingt-quatre heures.

Il est certain que ces chiffres devraient être considérablement réduits si on avait affaire à de l'eau bourbeuse, à moins de faire des nettoyages très fréquents.

Filtre à lavage rapide Delhotel et Moride. —Dans le filtre à sable

EPURATION DES EAUX

Delhotel et Moride, récemment breveté *, le lavage de la partie supérieure du sable se fait par le courant d'eau même, sans qu'il soit besoin de changer le sens du courant.

A cet effet, l'arrivée d'eau se fait par des ajutages a disposés de telle manière que Teau brute prend dans le filtre un mouvement de giration. Par suite du tourbillonnement de l'eau, la surface du sable, frottée pendant la marche, s'encrasse moins rapidement qu'avec les autres dispositions d'arrivée de l'eau, où cet effet n'existe pas, mais à la longue cet encrassement se produisant, il

Coupe. Plan,

Fig. 55. — Filtre Delhotel et Moride.

suffit pour le faire disparaître d'ouvrir un robinet R. Ce robinet est placé à la partie inférieure d'un tuyau central surmonté d'un entonnoir E. Par suite de l'ouverture de ce large orifice, l'eau brute, n'ayant plus à vaincre la résistance du filtre et la contrepresçion de la colonne d'eau filtrée, arrive avec violence et dans son mouvement de rotation nettoie la surface de la couche filtrante. Les impuretés sont évacuées par l'entonnoir central ; le sable, plus dense, est seulement lavé et retombe sur les couches que le courant n'affouille pas. En fermant le robinet R, le filtre reprend

• Construit par MM. J. Boulet et Cie, constructeurs mécaniciens à Paris.

sa marche normale, ce nettoyage de surface lui rendant à très peu près sa puissance primitive.

A la longue, la masse flitrante serait salie dans les parties que n'atteint pas le courant d'eau supérieur. On nettoie la masse totale du filtre par un courant d'eau inverse. Le tuyau tage et la robinetterie sont disposés de façon que, par un mouvement de robinet, on puisse laver avec de Feau brute ou de l'eau filtrée. Le robinet R est ouvert pendant le lavage. L'eau, arrivant en abondance sous la couche filtrante formée de sable très fin et se répartissant sous la surface entière de la couche, soulève ce sable qui s'élève dans le filtre et retombe, quand, arrivé à une certaine hauteur, la vitesse des filets liquides n'est plus suffisante pour qu'il puisse rester en suspension ; les grains de sable en s'élevant et retombant frottent les uns contre les autres et se nettoient d'une façon complète; les impuretés moins denses, emportées par le courant, s'engouffrent dans l'entonnoir et sont rejetées au dehors.

On reprend la marche normale en fermant le robinet R et renvoyant l'eau brute à la partie supérieure du filtre par le robinet B. Un robinet à deux voiesP permetde purger pendant quelques instants avant d'envoyer Teau dans la conduite d'eau filtrée C. Si l'on fait le lavage à l'eau brute, le robinet F reste fermé pendant l'opération. Dans le cas contraire, il est ouvert et l'on ferme le robinet B sur l'eau brute. Le nettoyage de surface peut être fait, sans maind'œuvre, par l'ouverture et la fermeture automatique du robinet R.

L'action de ce filtre peut être rendue plus énergique au point de vue de la clarification, au moyen d'une distribution de réactifs coagulants comme les sels alumineux ou ferriques, intercalés sur le tuyau tage d'eau brute ; on peut, à cause de la facilité de son nettoyage, le placer à la suite d'un appareil distributeur et mélangeur de composés épurants et le faire servir à arrêter les précipités chimiques en même temps que les corps qui sont naturellement en suspension dans l'eau.

Pour le filtrage des eaux destinés à l'alimentation, cet appareil est employé comme dégrossisseur, placé avant les filtres à faible débit et clarification complète, comme le sont par exemple les porcelaines filtrantes, dont il prolonge le fonctionnement.

Pour les usages industriels, il a l'avantage de pouvoir fournir de

EPURATION DES EAUX

grandes quantités d*eau filtrée avec un faible volume, une substance filtrante inusable et imputrescible et un lavage instantané sans démontage.

FILTRES d'étoffes

Les étoffes et feutres sont très employés dans l'industrie comme filtres. L'imagination des inventeurs a créé de nombreux dispositifs pour rendre l'emploi de ces filtres commode et leur donner une grande puissance sous un petit volume. On utilise quelques-uns de ces appareils pour la filtration des eaux.

Le plus important est sans contredit le filtre-presse. Ce filtre a été employé à l'origine en sucrerie où il a rendu des services considérables.

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Fig. 56 et 57. — Filtres Taylor.

Filtre Taylor. — Avant l'invention du fîltre-presse, la filtration des JU3 se faisait dans cette industrie et se fait encore pour certaines opérations, dans des filtres Taylor ou k poche.

Ces filtres représentés en coupe verticale figure 56 et en coupe horizontale figure 57 sont composés d'un sac en toile de coton écru, à tissu serré, de 0",50 à 0™,60 de diamètre et de 1 mètre de hauteur. On les enferme dans des sacs de 0"*,20 à 0",25 de diamètre d'un tissu plus lâche.

Fig. 58 et 59. — Sacs filtrants.

Le sac intérieur, le véritable filtre, se fronce et la surface filtrante se trouve ainsi augmentée, comme l'indique la figure 37.

Les sacs sont ligaturés sur des douilles qui se vissent dans le plafond d'une caisse en bois ou en métal.

Le liquide à filtrer est distribué par une canalisation dans ces différentes poches.

On a varié cette disposition et produit la filtration du dehors au dedans pour obtenir un nettoyage plus facile, et pour cela on a recours à la disposition indiquée par les figures schématiques 58 et 59.

Des sacs à forme plate A reçoivent à l'intérieur une claie B. On les maintient à écartement constant dans une caisse en bois ou en métal.

Une douille métallique, sur laquelle le sac fait joint au moyen d'une ligature, s'engage à frottement danis le plancher de la caisse.

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«0 Fig. 60, 61 et (

— Détails des plateaux du filtre-presse.

Le liquide arrivant dans cette cuve traverse les filtres, en coulant du dehors au dedans.

On peut multiplier indéfiniment ces sacs et disposer, dans un espace restreint, d'une surface considérable.

Si Ton suppose que les sacs forment joint en haut et en bas^ que Ton envoie dans la caisse un liquide sous pression, on aura un filtre-presse. ^

Filtre-presse. — La figure 60 est la coupe de deux éléments consécutifs d'iln filtre-presse faite parallèlement à Taxe, la figure 61 montre une portion de la partie métallique d'un de ces éléments vue de face et la figure 62, la coupe d'un élément perpendiculairement à son plan.

La carcasse métallique est composée de plateaux en fonte, pré-* sentant deux faces concaves garnies de cannelures, lesquelles sont le plus souvent recouvertes de tôles perforées G fixées aux plateaux, au moyen de vis.

Les plateaux portent au centre un orifice à section circulaire dans lequel s'engagent des douilles de bronze, se vissant Tune dans l'autre. Les têtes de vis et les écrous ne se touchent pas quand les plateaux sont rapprochés et serrés et l'ensemble de ces ajutages 0.0 forme un canal continu allant d'un bout à l'autre du filtre-presse.

Sur les plateaux, on place à cheval, des serviettes de tissu filtrant : toile ou feutre, de façon à ce que deux trous percés dans la serviette viennent se placer en face des orifices 0. Au moyen des douilles de bronze, on serre les serviettes contre les plateaux.

On serre les plateaux contre les autres au moyen de fortes vis V (fig. 63).

Les plateaux reposent par des poignées P sur deux tirants de fer. Ils glissent sous l'action de la vis, se rapprochant les uns des autres et se serrent fortement en écrasant les serviettes et formant un joint sur tout leur pourtour.

On a réalisé ainsi un grand nombre de poches filtrantes, d'autant plus grand que le filtre a plus de plateaux, et les joints qui forment ces poches avec les serviettes consécutives se trouvent faits d'un coup. Le liquide arrive dans le canal central KOO, ♦ l'averse les serviettes, coule à travers les tôles perforées, puis lans les cannelures et dans les canaux collecteurs Gi Gs d'où il s'écoule au dehors par les robinets mi ms.

Suivant l'industrie où on emploie le filtre-presse, le tissu fil-

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Fijî. 63.

Fig. 6i. -• Vue en élévation d'un liltre-presse.

Irant varie. C'est de la toile de lin, de chanvre [de coton, du drap ou du feutre.

Dès le début de son fonctionnement, le filtre a un grand débit, surtout si l'on dispose d'une pression considérable venant, scSt d'un réservoir, soit d'une pompe, soit d'un monte-jus ; il est quelquefois, nécessaire de modérer ce débit en étranglant l'arrivée <du liquide, pour avoir une clarification suffisante. Peu à peu le tissu s'encrasse, se recouvre des substances solides contenue» dans le liquide trouble et on peut même arriver à remplir l'intei valle de deux serviettes consécutives d'un tourteau de ces sédiments, que la pression agglomère et rend parfois très compact.

Le filtre est souvent disposé de façon à permettre un lavage soit à l'eau, soit à la vapeur. Des tuyaux, munis de robinets X et Y, amènent à volonté la vapeur ou l'eau qui passent par le canal Z formé par des ajutages pratiqués dans tous les plateaux et que n'interrompent pas les serviettes, percées à cet endroit.

Ce conduit communique avec une série de petits canaux R qui se trouvent dans les plateaux, non pas dans tous, mais de deux en deux. Pour laver, on ferme le robinet K du canal central, on ferme les robinets correspondants aux orifices G, G3 G^, etc., et ceux des orifices Gi G4 G,, etc., on ouvre les robinets X ou Y suivant qu'on lave à l'eau ou à la vapeur ; on ouvre un petit robinet de purge d'air / qu'on referme quand le filtre est plein de liquide. On ouvre alors les robinets G, G^ Gj, le liquide de lavage, Teau condensée ou la vapeur même, passe par les claies C,, traverse les serviettes Sj, les tourteaux, les serviettes S, et sort par les orifices Gg G^ G,.

^ Pour nettoyer le filtre, on desserre la vis ou les vis de serrage V ; on écarte les plateaux ; on fait tomber les tourteaux au moyen d'une spatule ; on lave et brosse les toiles. Quand elles sont par trop encrassées, on les enlève et on les lave en les brosssant.

Il est bon, pour ne pas avoir d'arrêt, d'avoir deux jeux de serviettes, dont l'un en service, et l'autre prêt à prendre sa place, ou en nettoyage.

Nous avons donné, dans cette description, le principe du filtrepresse, mais cet appareil, qui est employé dans beaucoup d'indus^

EPURATION DES EAUX

tries, a pris des dispositions diverses entre les mains des constructeurs.

La matière employée pour la construction des plateaux est, ea général, la fonte, mais quand on filtre des liquides acides oa emploie le bois (de préférence le pitch-pin).

Ces plateaux, moins lourds, moins coûteux que ceux de fonte, sont, par contre, d*une durée bien moindre et on ne les emploie que lorsque le métal doit être proscrit.

Le serrage peu* se faire par une vis centrale, par deux vis, au moyen de leviers, de vis sans fin, de cames ou par le jeu d*une

OP

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Fig. 65 et 66. — Détails du filtre à cadi'es intermédiak-es.

presse hydraulique. Ce sont des modifications dans le détail desquelles nous n'avons pas à entrer.

Les liquides clarifiés se réunissent dans une nochëre b, comme le montrent les figures 63 et 64. On pourrait, à la rigueur, les envoyer à un niveau supérieur, bien que ce ne soit pas l'usage, au moyen de tuyaux à raccords mobiles placés sur les robinets.

Le mode d'introduction des liquides à clarifier varie. Au lieu d'un canal central on a fait des filtres-presses à introduction latérale.

Les filtres Wegelin,. très employés en Allemagne et qu'on trouve en France, dans un certain nombre d'usines, et en général les filtres allemands, différent de ceux que nous venons de décrire.

L'introduction A (fig. 65, 66) est à la partie supérieure ou sur le côté et des conduits latéraux B servent aux lavages. - Dans ce cas, il faut une disposition spéciale pour l'introduction.

Entre les plateaux P,P, on place des cadres CL C'est par des aju-

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t^'^i|ii'5iiliip^^^^^^

tages percés dans ces cadres, dits cadres intermédiaires^ que le liquide à filtrer, arrive entre les serviettes.

La figure 67 représente la vue d'un filtre Wegelin, à alimentation supérieure sans lavage.

Cette disposition est surtout employée dans les industries où le lavage des tourteaux a une grande importance. Elle a l'avantage de supprimer les écrous formant le ccuial central dont la pose est longue et fatigue les serviettes. C'est d'autre part une complication, et le filtre-presse destiné au filtrage des eaux doit être aussi simple que possible, car on ne doit pas viser à la production de tourteaux, dans le filtre, mais, au contraire le nettoyer, dès qu'il commence à s'encrasser et que le débit s'en ressent.

Le filtre-presse a une puissance considérable sous un petit volume. Un filtre de 10 plateaux carrés de 1 mètre de côté présente une surface filtrante de 20 mètres carrés. On fait des filtres de 25 plateaux de l'^ySO de côté, d'un maniement pratique, ce qui constitue une surface supérieure à 100 mètres carrés.

Malgré ses avantages considérables, le filtre-presse reste encore pour le filtrage des eaux un appareil coûteux, exigeant une pression élevée pour son bon fonctionnement, et, à cause de cela, on est souvent obligé de renoncer à son usage.

Filtres d*étoffes à grande surface et faible pression. — On a proposé, pour remplacer le filtre-presse dans certains usages, des filtres moins pesants, moins coûteux et se rapprochant comme principe du filtre Taylor. Parmi ces appareils, nous citerons le filtre Breitfeld et Daneck, le filtre Philippe, employés surtout en sucrerie, mais qui pourraient rendre des services pour le filtrage des eaux.

Les figures 68 et 69 donnent deux coupes de l'appareil Breitfeld et Daneck.

Les filtres sont formés de sacs de tissus spéciaux dans lesquels se trouve une tôle ondulée qui empêche les toiles de se coller les unes contre les autres sous la pression. Ces sacs sont attachés à des tubes A, fendus suivant une génératrice inférieure, au moyen de règles. Ainsi garnis les tubes sont introduits dans l'appareil. Ils font joint en d contre le paroi p au moyen d'une petite rondelle de caoutchouc. On serre ces tubes par des vis e.

Un couvercle à contrepoids B , portant sur un caouchouc et

serré par des boulons à oreille, ferme lappareil en fonctionnement ; on rouvre pour le placement des tubes portant les sacs.

Pour filtrer, on rabat ce couvercle sur Tappareil, on serre les

boulons, on envoie le liquide à filtrer par une soupape D, l'air s'échappe par les toiles, les tubes ; le liquide filtré s'écoule ensuite par les ajutages dans la nochère N.

Les boues qui se forment sur les toiles tombent en partie au fond du filtre où une hélice H permet de les amener au robinet de vidange R.

On peut laver de temps en temps en envoyant un courant d'eau par la tubulure d'arrivée et ouvrant le robinet de vidange. Quand les toiles sont par trop encrassées, on défait le grand joint, on enlève les sacs filtrants avec les tubes et on les remplace par des sacs préalablement nettoyés.

Ce filtre fonctionne avec une pression de 1 à 2 mètres.

Le débit pourrait atteindre 150 mètres cubes en vingt-quatre heures pour un filtre de 15 mètres carrés.

§ 3. — APPAREILS DE PURIFICATION PAR l'ÉBULLITION OU LE CHAUFFAGE

La purification de Teau par TébuUition est une des méthodes d'épuration les plus efficaces quand il s'agit d'eau destinée à la boisson.

Cette opération peut être faite dans les vases les plus simples et ne nécessite en général aucune installation spéciale.

Dans rindustrie on a utilisé ce mode de purification de l'eau pour la débarrasser des bicarbonates terreux que TébuUition décompose avec précipitation de carbonates insolubles.

Cette purification serait d'un coût beaucoup plus élevé que l'épuration chimique en dehors de certains cas spéciaux.

Elle peut être très économique, au contraire, si on dispose de chaleurs perdues et si, d'autre part, il y a avantage à produire de l'eau chaude. C'est le cas des réchauffeurs d'eau d'alimentation des chaudières, que nous allons décrire et qui utilisent la chaleur perdue des échappements de vapeur.

Il y a tout bénéfice à tirer parti de la chaleur perdue pour échauOer l'eau et la purifier, et des expériences faites sur des réchauffeurs ont même prouvé qu'il y avait avantage, à défaut de chaleurs perdues, à employer la vapeur vive des chaudières, à

DESCRIPTION DES APPAREILS 27t

échauffer dans un appareil spécial Teau d'alimentation et à fournir aux générateurs de Teau bouillante, ce qui diminue les incrustations dans une large mesure, donne plus de régularité à la chauffe, qui n'est plus troublée par l'injection d'eau froide, et augmente la durée des chaudières que ne fatiguent plus des dilatations et contractions répétées causées par l'afflux d'eau froide*

Réchauffeurs ou avant-chauffeurs. — Les avant-chauffeurs ou réchauffeurs^ utilisant la chaleur des gaz des foyers des générateurs rentrent aussi dans cette classe d'appareils épurant l'eau par l'ébuUition. Nous les étudions plus loin dans le chapitre qui traite de la Correction de Veau dans les appareils annexés aux généra* teurs.

Les réchauffeurs disposés pour utiliser la vapeur d'échappement des machines sont de deux sortes ; dans les uns, construits sur le principe des condenseurs à surface, la vapeur et l'eau ne sont pas en contact, l'échange de chaleur se fait à travers des parois métalliques ; dans les autres l'eau et la vapeur b sont directement en contact.

Réchauffeurs tubulaires. La figure 70 est la coupe d'un réchauffeur tubulaire formé d'un faisceau de tubes de cuivre ou de laiton, mandrinés dans des plaques tubulaires P,P', ou de tubes de fer maintenus dans deux plaques de fonte. Le faisceau est placé dans une enveloppe en tôle résistante ou en fonte. La vapeur entre par C, circule autour des tuyaux, dans lesquels passe l'eau à échauffer et l'excès sort par D.

L'eau entre par A et sort par B. Un disque brise le courant d'eau et le force à se répartir uniformément dans les tubes. L'eau de condensation s'écoule parle tuyau E.

Réchauffeur Benymann. — L'appareil de Berrymann * repré-

* Armengaud, 1878, p. 443.

Fig. 70.

Rechauffeur tubulaire.

EPURATION DES EAUX

sente en coupe verticale figure 71 et en coupe liorizontale (faite par AB) figure 72, consiste également en un faisceau de tubes de petit diamètre mais disposés différemment. La vapeur circule

dans les tuyaux et Teau est à l'extérieur. L'entrée est en a et la sortie en b.

Une cloison c, formant joint hydraulique,' force la vapeur à passer par les tubes d. L'eau de condensation remplit le siphon où plonge la cloison, et s'écoule par e.

L'eau à échauffer entre par F, s'élève dans l'appareil et sort par jr.

Les boues peuvent être évacuées par une ouverture inférieure h.

Fig. 71 et 72. — Rcchaufleur de Berrymann.

La construction des réchauffeurs tubulaires doit être soignée, car les changements de température brusques et renouvelés amènent des dilatations et contractions qui fatiguent les joints.

On a imaginé, pour empêcher les fuites, différents modes de fixation des tubes dans les plaques. Entre autres on laisse dépasser les tubes dans la plaque tubulaire, on place sur celle-ci une feuille de caoutchouc où on a ménagé des ouvertures de diamètre inférieur à celui des tubes. On serre celte feuille au moyen d'une contre-plaque à l'aide de boulons.

On a diminué la tendance aux fuites en faisant dans la capacité qui reçoit Teau à échauffer un vide égal à celui qui existe dans la capacité où circule la vapeur.

La vapeur d'échappement, en graissant les surfaces métalliques, les rend rapidement mauvaises conductrices ; on s'oppose à cet encrassement en employant la soude caustique ou le carbonate de soude. On combat les incrustations extérieures par Tacide chlorhydrique,

Réchauffeur Davey et Pazman. — Davey et Paxman remplacent le faisceau tubulaire par une chambre dont les parois ondulées ont une grande surface (fig. 73).

Fig. 73. — Réchauffeur Davey et Paxman.

Cette cuve en fonte A est serrée entre deux fonds M et N par un boulon B.

Des cloisons c placées à Fintérieur de la chambre et des cloisons d^ à l'extérieur forcent la vapeur et Teau à lécher les parois

EPURATION DES EAUX

métalliques par lesquelles se fait l'échange de chaleur. La vapeur arrive par E, suit un chemin contrarié et sort en G. L'eau condensée est évacuée par un tuyau de purge.

L'eau à échauffer entre par le tuyau T, suit également un chemin sinueux et sort en U. Une enveloppe mauvaise conductrice de chaleur s'oppose aux déperditions.

Pour mieux utiliser la vapeur, on l'envoie directement dans l'eau à échauffer. Pour ne pas créer de contre-pression nuisible à réchappement, on fait, le plus souvent, tomber l'eau en pluie ou en cascade dans une chambre où circule la vapeur.

Dans l'appareil de Henckel créé en 1854, la vapeur et l'eau circulent dans le même sens, l'eau coulant sur une série de cloisons inclinées, placées dans une longue caisse verticale.

Réchauffeur Wagner. — Dans l'appareil de Wagner, la vapeur entre par un tuyau a. La vapeur non condensée sort par le tuyau b. L'eau arrive par le tuyau c, passe par un robinet de réglage d et coule sur une série de plateaux ;?, tombant de l'un sur l'autre en parcourant en chemin aussi long que possible.

L'eau chaude est prise en e par la pompe d'alimentation. On recueillit sur les plateaux d'un appareil de Wagner installé à l'usine Armet deLisle, à Nogent-sur-Marne, 400 kilogrammes de boue dans un mois.

L'eau était portée à 80-90*^, et perdait

une bonne partie de ses sels terreux par ce chauffage dans l'appareil. Voici, d'après M. Durenne, l'analyse comparative d'une eau de

puits fort mauvaise avant et après son passage dans l'appareil

Wagner.

Fig. 74.

Rcchaufifeur de Wagner.

Ayant réchauflage. Aprèa réchauffage.

Carbonates de chaux et de magnésie. l^^^UO O'^'jlSO

Sulfate de chaux 640 160

Silice, chlorures, etc 042 025

Total i 825 365

Dans une deuxième expérience Teau entrant à 1^,42 par litre sortait à 0^,24. En tenant compte de la dilution due à la vapeur condensée, on voit que le réchauffage aurait produit un adoucissement très important de Teau. La précipitation du sulfate de chaux dans un semblable réchauffeur, fonctionnant sans pression, est cependant anormale et mériterait confirmation.

Un grand nombre d'appareils ont été proposés depuis pour effectuer le réchauffage de Feau par la vapeur d'échappement. Un des plus récents est celui de M. Chevalet.

Réchauffeur détartreur Chevalet. — Le réchauffeur-détartreur Chevalet (fîg. 75) se compose d'une colonne formée d'éléments démontables B serrés par de longs boulons et reposant sur un réservoir A. La vapeur d'échappement arrive parle tuyau L, frappe sur un disque C et se dépouille ainsi d'une partie des matières grasses entraînées qui s'écoulent par le tuyau M. Elle circule dans cette colonne en barbotant dans l'eau autant de fois qu'il y a de tronçons. L'excès de vapeur s'échappe par un tuyau N.

L'eau arrive par un robinet K, suit un chemin inverse de celui que parcourt la vapeur, en descendant d'un étage à l'autre par les tuyaux de trop-plein D. Elle commence à bouillir dans la colonne et y abandonne une partie de son calcaire, puis elle arrive dans le réservoir A d'où on l'extrait par le tuyau J, communiquant à la pompe alimentaire.

Les boues qui se déposent dans le réservoir A sont purgées par le robinet G. Un tuyau de trop-plein F empêche le débordement de l'eau dans la boite de purge et un flotteur H règle l'arrivée d'eau.

Quand les plateaux sont entartrés, on desserre les boulons, on démonte la colonne et on procède au nettoyage*

En principe, cet appareil, qui rappelle les distillateurs à ammoniaque, employés par la grande industrie chimique, parait bien

allmoQUlro.

Fig. 75. — Réchauffeur détarlreur Chevalet.

utiliser la vapeur. On pourrait lui reprocher de donner de la contre-pression à l'échappement par suite des barbotages, de dégraisser la vapeur d'une façon un peu sommaire, et de produire une décantation incomplète des dépôts. La colonne détartrante doit s'encrasser très vite avec une eau fortement chargée de calcaires et forcer à des nettoyages fréquents.

Réchauffeur épurateur Lencauchez. — Le Réchauffeur épurateur de M. Lencauchez est plus compliqué, mais peut-être aussi plus efficace. La figure 76 est une coupe verticale de Tappareil, les figures 77 et 78 les coupes verticale et horizontale du dégraisseur-sécheur de vapeur employé par la Compagnie d'Orléans.

Le dégraisseur est construit de telle façon que les chocs y sont multipliés, la vapeur rencontre une série de parois verticales contre lequelles elle frappe et le long desquelles s'écoule l'eau condensée et la graisse.

La vapeur épurée monte ensuite dans la colonne formée de tronçons de fonte réunis par des joints rapides. Elle suit un chemin contrarié indiqué par les flèches et dans son parcours rencontre Teau qui suit un chemin inverse (indiqué par les flèches en pointillé).

L'eau bouillante arrive dans un réservoir a où elle dépose les carbonates que l'ébuUition a précipités. Ce qui reste en suspension est retenu par le passage de l'eau à travers un filtre de gravier dans lequel l'eau circule de bas en haut. L'eau chaude épurée est prise par un tuyau perforé d qui la conduit aux pompes.

On nettoie l'appareil en ouvrant le robinet de vidange, les boues déposées sur l'orifice de ce robinet s'écoulent au dehors. L'eau en charge sur le filtre le nettoie par courant inverse. Il y a un avantage évident, coût des appareils à part, à se servir de vapeur perdue de l'échappement des machines pour purifier l'eau. Il y aurait même avantage, d'après M. Lencauchez qui a expérimenté à la Compagnie d'Orléans, à employer la vapeur prise directement aux chaudières, pour faire bouillir l'eau. On y trouverait, non seulement une économie dans le matériel chaudières, mais une diminution de consommation de combustible.

EPURATION DES EAUX

Fig. 76, 77 et 78. — Rccliauffeur épurateur LancLUchez.

Avec la vapeur directe, on pourrait porter l'eau à 120** et obtenir une purification plus complète, une partie du sulfate de chaux se précipiterait.

Pour certaines applications autres que Talimentation des chaudières, on trouverait, d'après l'inventeur, « un avantage à l'emploi de cette eau. Pour la brasserie on obtiendrait une eau douce et dépourvue de germes. On la refroidirait par Tarrivée d'eau froide elle-même. Dans ce cas, l'appareil se compliquerait d'un échangeur, et d'un complément d'échangeur pour achever le refroidissement au moyen d'eau passant en dehors de l'appareil » .

Fonctionnant avec la vapeur d'échappement, les réchauffeurs détartreurs ne conviennent que pour les eaux bicarbonatées, ils n'enlèveraient pas le calcaire des eaux séléniteuses. Les inventeurs conseillent dans ce cas l'emploi de carbonate de soude, mais pour qu'il soit efficace le réchauffeur devrait être complété par un distributeur automatique de carbonate de soude. ^ Nous décrirons des appareils de ce genre, dans ^^^^ le chapitre qui traite des Appareils mixtes.

Réchauffeur-purificateur Hazelton, Babcok etWilcox. — Parmi les appareils servant à la purification et à réchauffement préalable de l'eau des chaudières au moyen de vapeur venant directement des générateurs mêmes, nous citerons le réchauffeur purificateur de Hazelton, Babcok et Wilcox, représenté figure 79.

L'eau d'alimentation est chauffée par la vapeur, filtrée sur du coke, passe dans une chambre de dépôt et filtre de nouveau avant de passer dans la chaudière. Le récipient A de ^^8' "î?- — Rechauffeur

^ ^ *■ purificateur Babcok,

forme cylindrique est divisé en trois chambres, Hazeiiou et Wilcox. dont les deux extrêmes B et C, sont reliées par un tuyau central D. La cloison qui sépare la chambre inférieure C des compartiments E est percée de trous. L'eau se répand en jet dans la chambre supérieure par un tuyau perforé F. Elle s'échauffe au contact de la vapeur arrivant par G et filtre à travers le coke qui se trouve dans la chambre B*

Par le tuyau D elle passe dans le compartiment inférieur où se déposent une partie des impuretés que Ton expulse de temps en temps par la purge H.

. L'eau d'alimentation traverse ensuite la cloison perforée, pénètre dans le compartiment intermédiaire rempli de coke^ ou d'autre matière filtrante, d'où elle se rend à la chaudière par le tuyau I.