CHAPITRE XII
APPAREILS DESTINÉS A SUPPRIMER LES INCONVÉNIENTS DES DÉPÔTS DANS LES CHAUDIÈRES
§ 1. — DÉBOURBEURS
Au lieu d'épurer Teau avant son entrée dans les générateurs ou de disposer dans les chaudières mêmes des appareils qui ont pour but d'amener la précipitation des sels calcaires à l'état de poudres non adhérentes, on cherche parfois à extraire de la chaudière, au fur et à mesure de leur production, les boues qui s'y forment, sous l'influence de Félévation de la température ou de l'évaporation.
Ces appareils sont connus sous le nom de débourbeurs. Pour aider à leur action on ajoute quelquefois à Teau des sels désincrustants.
Débourbenr Seward et Smith. — Ce débourbeur recueille les boues écumeuses qui flottent à la surface de l'eau. Une caisse en tôle A, dont la partie supérieure est disposée en gradins et dont le fond est incliné, les reçoit et les amène par un tuyau / à un robinet r qui sert à les extraire de temps en temps (fig. 142 et 143).
Ce système rendrait surtout des services pour les eaux qui donnent facilement des écumes ; les eaux contenant des graisses, particulièrement, pourraient être rendues moins nuisibles avec ce système.
Débourbeur Hotschkiss. — Ce débourbeur (flg. 144) prend éga-
lement les boues à la surface de Teau ; un courant s^établit de la partie la plus chaude de la chaudière à la partie la plus froide. L*eau et
Fig. 142 et 143. — Débourbeur Seward et Smith,
les précipités entraînés passent dans les entonnoirs c, montent par les tuyaux t, traversent le réservoir r, où se fait une séparation.
Fig. 144. — Débourbeur Hotschkiss.
L'eau rentre par un tuyau u dans la chaudière ; les boues restent au fond du réservoir r, d'où on les extrait de temps en temps par un robinet 5*.
* Fischer. Chemische technologie des Wassers.
DÉBOURBEURS ET ÉLECTROGÈNES
' Cet appareil peut diminuer les dépôts, mais il est douteux qu'il les supprime et il est certain qu'il n'empêche pas l'inscrustation. Un simple tuyau de purge serait vraisemblablement aussi efficace.
Appareil épurateur-débourbeur de Solvay. — Ce constructeur a annexé à ses chaudières tubulaires un épurateur de vapeur servant en même temps de débourbeur (fig. 14S).
L'eau arrivant par le tuyau T circule dans une série de tubes
Fig. 145. — Débourbeur Solvay.
formant serpentin B où elle se vaporise. Ces tubes sont reliés à des collecteurs G et D. Des collecteurs part un tube V qui amène la vapeur et l'eau entraînée dans l'épurateur A. L'eau se sépare ; la vapeur est prise par la tubulure E pendant que l'eau dépose ses impuretés dans le vase A. L'eau d'alimentation vient par un tuyau F se mêler à cette eau chaude ; le tout déborde par l'espace annulaire a et est envoyé au générateur même sous la poussée de la pompe d'alimentation par le tuyau T.
Cette disposition permet certainement de diminuer le volume des dépôts dans le générateur, mais elle ne serait pas efficace contre l'incrustation.
Bien d'autres dispositions ont été préconisées pour localiser
dans des appareils spéciaux les dépôts qui se font dans les générateurs et éviter les coups de feu.
L'insuffisance de ces appareils, leur complication, Tencombrement qu'ils causent, les rendent peu recommandables aussi éviterons-nous de les décrire. Des tuyaux de purge aboutissant aux endroits dangereux seraient, en général, plus efficaces et auraient le mérite de la simplicité. Quant aux générateurs que Ton alimente avec des eaux dures, et qu'on espère débarrasser ainsi des inconvénients résultant de la chute au coup de feu des lamelles exfoliées provenant des incrustations, il serait bien préférable de leur fournir une eau corrigée à l'avance.
Pour rendre les débourbeurs plus efficaces, on peut combiner leur emploi avec l'usage d'un désincrustant. C'est ce que recommande M. Dervaux.
Débourbeur Dervaux. — Le débourbeur que construit cet inventeur a reçu d'assez nombreuses applications en Belgique et en France; il a été présenté sous diverses formes. Nous décrirons l'une d'elles, représentée figure 146.
L'eau, ayant reçu un désincrustant approprié à sa nature, carbonate de soude, chlorure de baryum, soude, etc.. envoyé par la pompe d'alimentation, les sels calcaires sont précipités sous forme de poudres non adhérentes. Il reste à les extraire méthodiquement et le plus complètement possible.
L'appareil est disposé de façon à ce qu'un courant d'eau chaude et trouble, partant de la chaudière, y retourne claire et relativement froide après avoir traversé un vase où se fait la décantation*
A cet effet l'eau est prise dans le générateur par un tube V, elle s'élève au-dessus du niveau en circulant dans un fourreau de vapeur E. Maintenue ainsi en ébullition elle forme une colonne légère qui tend à s'élever jusqu'au condenseur C disposé de façon à la refroidir. Là l'ébullition cesse, l'eau descend dans le vase D en abandonnant les boues, et rentre relativement froide, par le tuyau B dans la chaudière.
L'ensemble forme un siphon, qui fonctionne par la différence de densité des deux branches.
L'orifice inférieur du tuyau V doit amener dans le débourbeur
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les précipités les plus denses, qui sont dans le fond de la chaudière. Une ouverture pratiquée sur ce tuyau, au niveau moyen de Teau, doit récolter les écumes de la surface.
Fig. 146. — Débourbeur Derraux.
L'eau d'alimentation, amenée par le tuyau A, passe dans une chemise S où elle s'échauffe, et se déverse à la surface de l'eau dans la chaudière.
Dans d'autres dispositions M. Dervaux fait arriver l'eau d'alimen* tation dans le réservoir D lui-même.
Le tuyau de retour d'eau ramène à la chaudière l'eau refroidie et clarifiée et l'eau d'alimentation échauffée à son contact.
L*efflcacité de ces agencements pour produire la circulation de l'eau est contestable, et les résultats que Ton obtient nous paraissent dus surtout à l'emploi de désincrustants, qui, d'autre part, interviennent avec leurs inconvénients, étant employés par intermittences.
M. Dervaux, qui construit également les appareils à épurer l'eau
par la chaux et la soude, préalablement à l'envoi aux générateurs, (appareils que nous avons décrits sous le nom d'épurateurs automatiques), ne recommande d'ailleurs aujourd'hui ses débourbeurs qu'avec restriction, « leur bon fonctionnement dépendant des soins du chauffeur », tandis que l'épuration de l'eau dans Vépurateur automatique donnerait toute satisfaction.
Ainsi qu'on en peut juger par cette revue des principaux appareils de réchauffage et de débourbage, la suppression des inconvénients dus aux sels calcaires contenus dans l'eau d'alimentation, par le seul effet de dispositifs utilisant les effets physiques, reste encore à trouver. Avec ceux mêmes qui paraissent les mieux conçus et qui ont donné les meilleurs résultats on ne peut, d'une façon certaine, éviter ni les dépôts ni les incrustations de sulfate de chaux et l'on est obligé, pour aider à leur fonctionnement, d'introduire dans les générateurs des agents chimiques.
L'épuration préalable de l'eau par ces agents chimiques, aidés au besoin par un effet calorifique, reste donc, pour les générateurs comme pour les autres usages industriels, la meilleure solution du problème. L'industrie le reconnaît d'ailleurs en entrant de plus en plus dans cette voie et délaissant les débourbeurs et autres appareils correcteurs de l'eau dans les générateurs. Des considérations d'économie de premier établissement, d'emplacement ou de surveillance, maintiennent seuls l'emploi de ces appareils dont l'importance va chaque jour en diminuant, à mesure que se développe l'épuration préalable.
§ 2. — ÉLECTROGÈNES
C'est pour des raisons semblables à celles que nous avons énumérées plus haut que l'on emploie dans les locomotives soit des appareils débourbeurs, soit des désincrustants, soit des appareils qui s'opposeraient à l'adhésion des sels calcaires aux parois, au moyen d'actions voltaïques.
Les appareils dits électrogènes sont dans ce cas. Ce sont souvent des masses métalliques (le plus souvent du zinc) que l'on
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dispose dans les générateurs pour leur faire former un couple avec le fer de la chaudière. Sous Taclion des courants produits, Tadhérence serait supprimée et les dépôts se formeraient sous forme de boues &ciles à évacuer.
L'appareil Baker est une sorte d'étoile en platine, dont les pointes forment un cône évasé, que Ton place dans la chaudière horizontedement, les pointes dirigées vers le bas, dans la chambre de vapeur ou le dôme. Cette pièce est reliée à la tôle de la chaudière par un support, de manière à la flxer d'une façon très solide tout en Fisolant électriquement. Un fil de cuivre assez gros est soudé au bout d'une tige qui fait corps avec l'étoile et met celle-ci en communication avec un point éloigné de la paroi non mouillée de la chaudière. Ce fil porte sur des supports isolants, il est soudé à son extrémité à une borne métallique reliée à la tôle du générateur. L'appareil étant placé dans le courant de vapeur, il se produit une action électrique qui s'opposerait à la formation des incrustations. L'appareil Tracey-Parry a un fonctionnement analogue.
La simplicité du fonctionnement de ces organes et l'économie qui en résulterait sont bien faits pour séduire, aussi les trouve-t-on dans quelques usines, et certaines compagnies de chemins de fer les ont-elles mis en service sur les locomotives. Il y a tout lieu de croire que, leur usage nes'étantpas étendu, leur efficacité laissé à désirer.
