X 0.7688 , ,o li
Le poids de l'air sortant par seconde sera : 6.484 X i.l8»7.6Sl kilog.
ou 60 X 60 X 24 X 7.681 = 661046. kilog. par 24 heures.
Si Ton admet que la chaleur spécifique de Pair soit de 0.26, celle de l'eau étant prise pour unité^ et que chaque kilog de houille d^age par sa combustion 7000 calories (2), on trouve qu'il faut 661046 X 0.26=171 .872 calories pour élever de l"" la température de la masse d'air sortante; comme, d'autre part, les 700 kilog. de houille brûlée sur le foyer en 24 heures ont produit 700 X 7000 s 4900000 calories,
est l'expression de la température à laquelle aurait du être amenée la masse sortante d'air, s'il n'eût existé aucune déperdition de chaleur. Celle-ci est donc
( { ) Les six premières expériences du tableau appartiennent à M. Giéplin et les deux dernières à M. Combes.
(9) Oa appelle calorie la quantité de chaleur nécessaire pour QcTer de t« cenUgrade un kilogramme d'eau.
100 CHAPITHE m. — IV\ SECTION.
c*est-à-dire que la perte de chaleur est équivalente & la moitié de la chaleur produite par l'action du foyer.
Obsbrtations. Le travail du foyer placé au puits n*. 3 du Grand-Buisson ne re(H*ésente que la moitié de la chaleur totale développée, quoique les parois du puits soient constamment très-sèches. M. Glépin pense qu*une quantité notable de houille non encore brûlée s'échappe par la grille du foyer ; le rapport de l'effet utile au combustible brûlé devrait donc être plus considérable que ne l'indique le tableau. La perte de chaleur du foyer du puits n*". 2 de la même mine n'est que 0.29 de la chaleur totale développée; le même ingénieur la croit réellement beaucoup plus faible et la regarde comme ne dépassant pas l/S"* de cette quantité. L'observation a eu lieu à la fin de la journée , dans un moment où la combustion du foyer n'était pas très-vive et où les parois du puits étaient rendues humides par l'affluence des eaux du mort terrain , qui, lorsque la machine d'extraction est en activité, est complètement asséché par la pompe & eau froide , au moins dans le voisinage de l'excavation. M. Glépin ayant trouvé pendant le jour la température de l'air sortant de la mine de SS*", si l'on suppose qu'à cette époque le volume d'air extrait fût le même que celui de l'expérience précédente , l'action du foyer aurait été de Si'^TS et la perte seulement de 0.12 de la chaleur totale développée. Ce foyer est disposé comme ceux dont on se sert à Anzin ; il est placé à 117 mètres de profondeur et sa cheminée débouche dans le puits à 103 mètres au-dessous du sol.
Les foyers du Grand-Hornu sont sujets à des pertes considérables de chaleur, qui ne peuvent être attribuées qu'à l'humidité des parois des puits; humidité provenant d'ailleurs des fuites des cuvelages établis à la partie supérieure de ces excavations.
Le puits n*. 2 de Picquery se trouve dans des conditions fort dë&vorables ; en outre, le jaugeage du courant s'est eifectué à la fin de la journée , lorsque le foyer est peu actif; aussi l'influence de ce dernier sur le volume d'air et l'élévation de la température est-elle très-faible eu ^rd au combustible brûlé.
Le puits Vedette, d'Anzin , servait , lors des observations de M. Combes, & l'extraction de l'eau au moyen de tonnes ; en sorte que la perte si considérable de chaleur tenait sans doute à l'humidité des parois, constamment entretenue par l'eau qui s'échappait des vases d'épuisement.
On peut dire, en général, que les foyers sont conve* nables lorsqu'on peut les établir dans les puits profonds , k large section et fort secs, ce qui malheureusement est fort rare dans les mines de houille; tandis que, si on les place dans des puits humides, il en résultera des déperditions de chaleur fort considérables , puisqu'elles peuvent s'élever aux 0.8 de la chaleur totale développée; le volume d'air produit sera faible et la ventilation la plupart du temps insuffisante.
Si l'on réduit les poids de combustible brûlé en chevauxvapeur disponibles , c'est-à-dire immédiatement applicables aux besoins du moteur, on trouvera une dépense de 3 i S.5 de chevaux pour des volumes d'air variant de 1 à 9.3 mètres cubes. Il n'est aucun appareil mécanique appliqué à la ventilation qui, par l'emploi de cette force, ne produise des volumes au moins égaux accompagnés d'une dépression supérieure à celle que l'on obtient des foyers d'appel.
287. Foyers d'appel des mines de houille du nord de ^Angleterre.
Les Angidis font peu de cas de la ventilation naturelle; ils lui substituent presque toujours l'action d'un ou de plusieurs foyers installés à la base d'un seul puits, ou dispersés sur divers points des travaux. Tel est le moteur d'aérage exclusivement employé dans les districts du nord de TAngleterre.
Les figures 1 , 2 et 3 de la planche XIX sont la représentation , en élévation , en coupe et en plan , d'un double foyer G, G construit ft la mine dite Southr-HeUm, prés de Newcastle. Là, comme partout ailleurs, lu chanibre dans laquelle il est établi est creusée latérale* metit au puits d'appel H,H, {up casi shaft)^ et è une certaine distance de sa base. Ces deux excavations sont mises en communication par une galerie inclinée ts (Fumace drift). Les grilles, dont la surTâcé varie suivant les exigences de la localité, Sont surmontées d'une voûte cylindrique. Lorsque là houille forme tes parois de là chambre et que l'on peut en craindre l'embrase* ment , malgré le revêtement , on enveloppe le foyer d'une petite galerie e,e (iravelting way) , dans laquelle ch'cule une partie du courant non encore réchauffé.
Ces foyers sont surveillés par des hommes spéciaux (fir&men)y qui les entretiennent dans ud état d'activité remarquable ; ils Sont guidés , dans leur appréciation , par le bruit des ailes d'un moulinet, indication approximative de la suffisance ou de l'insuffisance du tirage, ou par un corps léger, tel qu'une plume ou un ruban, attaché & l'extrémité d'un fil, et dont la position plus ou moins horizontale est un indice de la vitesse de l'air.
AÉlUaS PUT81QUB ÂRTIFICIIL. lOS
La disposition des foyers ventilateurs est trés-variable , quoiqu'il doive sans doute exister des dimensions et des formes en rapport avee le maximum d'effet utile. La plupart du temps, ils sont simples, quelquefois doubles et même triples; les grilles coïncident avec la direction du courant d'air, suivant leurs longs ou leurs courts côtés ; enfin ^ la voûte construite au*dessus est basse ou élevée. En général , la cheminée ou conduite destinée i unir les foyers et les puits d'appel est inclinée; sa section équivaut, ou à peu près, & celle du puits; sa longueur dépend des circonstances. Les foyers, ainsi qu'on Ta déjft vu', sont ordinairement enveloppés d'une galerie; fréquemment aussi , on loge dans la maçonnerie de petits tuyaux dont les axes sont parallèles au courant ; ils modèrent la température de celui-ci , et livrent passage à d'assez grands volumes d'air, qui s'échappent par cette voie.
Les puits d'appel , quelquefois entièrement libres , forment une espèce de cheminée exclusivement consacrée au retour de l'air dans l'atmosphère ; c'est la disposition la plus convenable. Ils servent aussi à Pextraction de ta houille ou à l'épuisement des eaux; quelquefois aussi Fair retourne dans l'atmosphère en traversant un des compartiments du puits, disposé pour cet objet spécial. La section offerte au dégagement de l'air varie de 4.90 è S4.6 mètres carrés. Nulle part la vitesse du courant n*excède 9 mètres par seconde. La température de l'air dans la conduite inclinée n'est pas très-bien connue, eieepté dans un petit nombre de cas^ où elle semble atteindre, un maximum de 400 degrés de Fahrenheit.
L'action d'un courant d'air chargé d'acide sulfureux, de gaz acide carbonique , de vapeurs ammoniacales , etc. , sur les pompes, les cordes, les glissières et les autres
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objets renfermés dans le puits, est tellement destructive» que, dans les districts de Newcastle, on discute encore la question de savoir s'il ne serait pas plus économique , en tout état de choses, de creuser un puits spéeial d*aérage. La destruction très-rapide des cuvelages en fer « dont la substance se convertit en une espèce de plom* bagine, est aussi une conséquence très-fréquente du contact des produits de la combustion. On a cherché dans la peinture un préservatif contre ces effets destructeurs; mais il semble que le moyen le plus convenable soit plutôt un revêtement intérieur en briques réfractaires. L*emploi d'un puits divisé en compartiments» pour oon* duire le courant ventilateur au-dehors de la mine, est accompagné de graves inconvénients. La proximité de Fair entrant , la difficulté de prévenir les communications qui s'établissent entre les deux cavités; l'échange de température , conséquence naturelle de cette disposition ; le danger résultant de la combustibilité des parois en bois» et la probabilité de destruction de celles-ci en cas d'explosion, circonstance qui interromprait la ventilation, sont autant* d'objections de la plus haute gravité contre ce mode.
II se dégage , dans les mines des environs de Newcastle , de trop grandes quantités de gaz inflammable pour qu'il ne soit pas imprudent d'alimenter le foyer par le courant sortant, qui peut être explosible. Gomme l'usage est de diviser le champ d'exploitation en un certain nombre de quartiers ou de compartiments que parcourent autant de branches d'air indépendantes les unes des autres ; comme il y a lieu d'espérer que l'un de ces compartiments ( celui où se font les travaux préparatoires, par exemple), sera moins infesté de grisou que les autres , on choisit la branchg qui çn sort pour Talimentation du foyer,
Lorsque le courant, après avoir parcouru certaines parties de la mine , s'est chargé de gaz dans des proportions dangereuses , on empêche son contact avec le foyer en faisant déboucher le courant vicié dans le puits de sortie à un niveau tel que la flamme ne puisse Fatteindre. La figure 17 de la planche XYIII indique cette disposition. La cheminée rr^ sert au dégagement des produits de la combustion; c d est la conduite inclinée que le courant chargé d'hydrogène carboné doit traverser et à laquelle on donne le nom de fourneau flraid ou muet (coU or dutnb fumace) (1). Enfin 9 lorsque les diverses branches du courant d*air sont trop viciées pour qu'on puisse se hasarder à diriger Tune d'elles sur la houille en combustion , on emprunte un filet d*air pur au courant descendant , et on lui fait traverser les deux portes destinées à isoler le foyer du reste de la mine; ces portes, alors, ne ferment pas hermétiquement , mais on y ménage, au contraire, de petites fentes, ou , mieux , des espèces de guichets, au moyen desquels on règle la quantité d'air pur indispensable à l'activité de la combustion.
288. Tableau des effets utiles obtenus en Angleterre par le réchauffement de la colonne d^air.
Le poids de houille consommée et le volume d*air extrait forment une relation composée , puisqu'elle dérive de l'action exercée par Fair sur le combustible , et réciproquement. Si , d'un côté , le courant s'élève dans le puits d'appel , soUidté par la température que lui communique le foyer ; de Tautre, la force motrice du courant , provoquée par le
(1) Narrative of the Explosion wMch oeeurred al fFalCsend CoUiery, by John Buddle. Transactions of the Natural historu Soci^ offUtfrthumlferlandfyoU U^ part II, 3S0,
réchauffement de la colonne, active la oombustion. Quand oes deux actions réciproqued ont atteint leur maximum dans un puits donné , on ne peut ni brûler une plus grande quantité de houille, ni aspirer un plus grand volume d'air; et la puissance ventilatrice ne peut s'accroître si Ton n'introduit de notables modifications dans le foyer , dans les conduites de l'air , ou s'il ne survient des changements accidentels dans l'état atmosphérique.
Les éléments contenus dans le tableau ci-joint, empruntés è un Rapport au Parlement sur la ventilation des mines ( 1 ), mettront le lecteur à même de comparer le volume d'air aspiré relativement au poids de combustible dépensé.
1 DÉSIGNATIOPl 1 DBS mifss rDalforUnimberUi
VOLUMI D*ÀUl
aspiré
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Bouilli consommée
BN 24 HBOIBS.
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