CHAPITRE PREMIER

Calorifères à air chaud placés dans les pièces qui doivent être chaufTées et ventilées.

1832. Le cas que nous considérons est celui des salles des écoles primaires, des salles d'asile, parce que les calorifères doivent y être surveillés par les maîtres eux-mêmes, et qu'en plaçant les calorifères dans les salles, on profite de toute la chaleur produite, ce qui n'arriverait pas si l'appareil était placé en dehors. C'est aussi le cas des petites salles d'hôpital.

1833. La disposition la plus simple de ces appareils consiste en une colonne verticale rectangulaire ou cylindrique de 1"',S0 à 2 mètres de hauteur, renfermant le foyer, surmontée d'un tuyau également vertical

qui se recourbe ensuite horizontalement pour aboutir à la cheminée ; la colonne qui contient le foyer est environnée d'une enveloppe de tôle ou de maçonnerie légère; l'intervalle de la colonne et de l'enveloppe communique par le bas avec un canal qui s'ouvre au dehors, et, par le haut, avec l'air de la pièce. Cette disposition est évidemment la plus économique sous le rapport des frais d'établissement et de l'effet utile du combustible ; car le tirage a lieu dans la partie verticale du tuyau, et la fumée pourrait être complètement refroidie dans le tuyau horizontal.

1834. La surface de la grille peut se déterminer d'après la quantité maximum de combustible à brûler par heure ; cette quantité doit représenter le nombre de calories qui passent dans le même temps à travers les vitres et les murailles, dans les circonstances les plus défavorables. Mais il convient toujours d'employer de très-grandes grilles de manière à avoir des feux dormants.

1833. Connaissant la hauteur de leur partie verticale, on pourrait calculer avec une approximation suffisante la section des tuyaux, par la même méthode que pour les générateurs. Mais cette section doit être déterminée par une autre considération, celle de l'étendue de la surface de refroidissement, ce qui, à moins que les tuyaux n'aient une très-grande longueur, conduit à des sections plus grandes que celles qu'exigerait le tirage. Dans la disposition que nous avons indiquée, on ne peut pas compter que le foyer soit à une température supérieure à 600 ou 700°, à cause de la chaleur rayonnée sur l'enceinte constamment refroidie par le courant d'air traversant l'espace qui la sépare de l'enveloppe extérieure. L'air brûlé qui sort du foyer se refroidit dans les tuyaux, et toujours davantage à mesure qu'il s'approche de la cheminée : ce refroidissement dépend à la fois de la vitesse d'écoulement, de la perte de chaleur par le tuyau et de la répartition de la chaleur dans chaque tranche transversale. Ces phénomènes sont si compliqués et si variables, qu'il est impossible de calculer exactement la température des différents points des tuyaux et par suite l'étendue de la surface de chauffe. Mais on peut trouver une valeur suffisamment approchée pour les applications, en admettant que l'air brûlé s'échappe du foyer à une température voisine de S00°, qu'il se refroidit complètement dans son parcours, que la température de la pièce est de 15% et que la quantité de chaleur émise est la même que si le tuyau avait dans toute son étendue la température moyenne de 250°. D'après cela, la quantité de chaleur émise par mètre carré et par heure, pour un tuyau de

0'",1S de dianièfre," serait donc, d'après la formule (923), égale à T\2. 3,36 + 462. 2,3 = 33o8 calories: ainsi, pour refroidir l'air brûlé qui, en sortant de la colonne, renferme encore à peu près les ~ de la chaleur produite, c'est-à-dire 3333% il faudra^ = 1""ï de surface de chauffe. C'est une évaluation un peu grossière, mais il faut remarquer qu'une variation, même assez considérable dans l'étendue de la surface, n'a pas une influence très-grande sur l'etïet utile, attendu que les variations se portent toujours sur l'extrémité du tuyau, laquelle transmet le moins de chaleur : c'est comme pour les générateurs à vapeur. On compte ordinairement l""i,50 à 2""! de surface de chauffe pour chaque kilogramme de houille à brûler par heure, non compris les surfaces du foyer.

1836. Les figures 430, 431 et 432 représentent un appareil des-

Fig. 430.

Ftg. 431.

Fig. 432.

Une à la combustion du bois ou de la tourbe. La première est une élévation ; les deux autres sont deux coupes verticales. ABCD, prisme îctangulaire en tôle ou en fonte qui renferme le foyer; A'B'C'D', risme extérieur en tôle fixé sur le sol; E, foyer; F, cendrier; G, )rte du foyer; H, porte du cendrier; I, porte au-dessous du cen-

(Irier, qui ne reste ouverte que lorsque l'on chauffe la pièce sans la ventiler ; K, registre tournant qui permet d'intercepter la communication de la pièce avec l'extérieur ; on peut le maintenir dans différentes positions, au moyen d'une manivelle dont l'extrémité est munie d une cheville qui s'engage dans des trous percés sur un demi-cercle en fer fixé sur le sol ; M, hriques qui environnent le foyer ; S, canal qui amène l'air extérieur dans le calorifère.

1837. Si l'on voulait placer une plus grande surface de chauffe

dans l'enveloppe, ce qui serait nécessaire si le tuyau à fumée ne

devait avoir qu'un très-petit développement, on pourrait employer

un grand nombre de dispositions différentes.

Celle qui est représentée dans la figure 433 est

une des plus simples.

On a obtenu une augmentation notable de la surface de chauffe du poêle en garnissant la surface extérieure de nervures venues à la fonte. Ces nervures sont disposées suivant une génératrice de la surface cylindrique extérieure du poêle, elles sont plus ou moins saillantes.

1838. On trouve cette application réalisée dans le poêle Gurney représenté fig. 434 ; il se compose d'un certain nombre de douves réunies par .des boulons et portant extérieurement les nervures ; celles-ci viennent par les extrémités intérieures plonger dans un vase plein d'eau circulaire et qui est supportée par le socle de l'appareil , à la partie supérieure une calotte mobile sert à fermer l'appareil ; B est l'orifice de chargement ; C une porte qui sert à nettoyer la grille ; D la porte du cendrier ; K est l'issue de la fumée. La disposition en segments permet la dilatation de la fonte et évite les fissures ; la présence des nervures augmente la surface de chauffe et diminue la température de la fonte ; ce dernier effet est augmenté par le contact de la partie inférieure des nervures avec l'eau, ce liquide est en effet vaporisé, et sa vapeur se mélange avec l'air chaud qui l'entraîne; on a ainsi l'avantage de fournir à l'air l'eau qui est nécessaire pour l'entretenir à un état hygrométrique convenable pour la respiration. On peut reprocher à la disposition adoptée de fournir à l'air une quantité d'eau trop grande, la vaporisation dans le vase annulaire étant très-rapide à cause du contact des

Fig. 433.

lames. On peut brûler dans ces poêles indifféremment du bois, delà houille ou du coke.

1839. Le calorifère français de MM. Geneste fils et Herscher est fondé sur un principe analogue. Il se compose {fig. 435) d'une série de bagues ou cylindres en fonte, emboîtées à feuillure libre, l'une au-dessus de l'autre et dont la surface extérieure est munie de nervures. L'appareil est posé sur un socle formant cendrier, ce dernier porte à sa partie supérieure un vase annulaire plein d'eau ; l'appareil est formé à la partie supérieure par une coupole garnie de ner-

^^^^^^^^^^^§$$i:5?§J$S$S$§JîSSSSS§$§

Fig. 434.

Fig, 435.

vures. On remarquera que," dans cet appareil, les nervures ne plongent pas dans l'eau, de sorte que la vaporisation est moins active que dans le cas du calorifère précédent ; elle est réglée de façon à être suffisante et sans excès. Le rétrécissement de la grille à la partie inférieure détermine une fatigue moindre des parois du foyer ; d'ailleurs la disposition adoptée permet en cas d'usure du foyer de ne remplacer que la partie détériorée en laissant subsister tout le reste de l'appareil; ces différentes considérations nous font préférer cet appareil au précédent.

1840. L'influence des nervures a pour but d'augmenter la surface de chauffe, mais on se tromperait singulièrement si l'on croyait

que la quantité de chaleur transmise est proportionnelle au développement de la surface extérieure. Des expériences faites par William avaient montré que pour les liquides la transmission varie bien moins rapidement que l'étendue de la surface extérieure ; il en est de même pour le cas de réchauffement des gaz. On peut d'ailleurs s'en rendre compte par un calcul fort simple. Si on représente par T la température moyenne des produits de la combustion, par t la température de la paroi intérieure de la cloche, par t\ la température de la paroi extérieure et enfin par 6 la température moyenne extérieure de l'air chauffé, si M est la quantité de chaleur absorbée par l'unité de surface delà paroi interne, on aura :

en appelant Q la somme des coefficients de transmission par rayonnement et par contact.

Or cette même quantité M sera celle qui passera pendant le même temps à travers la cloche et qui peut être représentée vu l'épaisseur variable aux différents points par

^{t -f)ds

S étant la surface interne traversée.

Enfin si S représente le développement de la paroi extérieure correspondant à l'unité de surface de la paroi intérieure, on aura de même :

L'intégration indiquée par l'équation (2) peut se faire facilement par un profil donné, mais elle n'est pas nécessaire, en effet, si nous considérons que C coefficient de conductibilité du métal est trèsgrand, tandis que E est relativement petit ; il en résultera que ^ — t' devra être très-petit et qu'on pourra prendre sans erreur sensible t=^t', le s équations (1) et (3) deviendront donc

d'où

Or, si nous supposons T= 500 et 9= 100, et si nous remplaçons ces valeurs dans la formule (5), en donnant à S différentes

CHAP. I. — CALORIFÈRES PLACÉS DANS LES LIEUX A CHAUFFER. i77

valeurs, on en tirera pour t des valeurs correspondantes qui fourniront, étant remplacées dans l'équation ((i), les valeurs de M en fonction de Q. On aura aini :

Valeur de S.

Valeur de t.

Valeur de M.

On voit donc que la quantité de chaleur transmise augmente bien moins rapidement que le développement de la surface extérieure, puisque dans le cas où ce développement varie de 1 à 10, la chaleur transmise varie de 200 Q à 364 ; ainsi donc elle n'a augmenté que dans le rapport de \ à 1 ,8. On remarquera de plus que le calcul suppose que toute la chaleur rayonnée est effectivement absorbée par l'air, tandis qu'avec des nervures aussi saillantes que celles qui sont employées, le rayonnement se fait, pour la plus grande partie, de nervure à nervure et que la perte extérieure est limitée à la perte par contact, ce qui doit abaisser la valeur du coefficient de Q; aussi dans la pratique ne doit-on pas admettre pour le rapport de la quantité de chaleur transmise par la surface nervée à celle qui est transmise par la surface lisse, une valeur supérieure à 1,5. Au contraire, le tableau précédent montre l'influence très-considérable des nervures sur l'abaissement de la température du métal.

1841 . Dans nombre de cas, il convient de faire descendre la fumée au lieu de la faire monter. La fumée descend entre deux cylindres ayant toute la hauteur du cylindre extérieur et concentriques avec lui ; l'air extérieur s'élève dans les deux espaces annulaires qui se trouvent sur chacune des faces du canal de descente, et l'air brûlé s'échappe au-dessous du sol. C'est une bonne manière de loger une grande surface de chauffe dans un petit espace; cette surface est d'ailleurs bieiî^ utilisée, car elle est chauffée uniformément et parcou rue dans toute son étendue par l'air extérieur. On pourrait aussi faire descendre l'air brijlé simultanément par un grand nombre de tuyaux d'un petit diamètre. Enfin toutes les dispositions des calorifères d'appartement, dont nous parlerons plus loin, seraient applicables ; et dans toutes la fumée pourrait se dégager par le haut ou par le bas de l'appareil.

Calorifères à alimentation continue.

1842. Dans tous les appareils dont nous venons de parler, l'alimentation du foyer doit avoir lieu à des intervalles assez rapprochés, ce qui est un grand inconvénient, surtout quand le chauffage et la ventilation doivent se prolonger pendant la nuit, comme dans les hôpitaux. Mais on peut, par une disposition analogue à celle que nous avons indiquée pour les générateurs à anthracite (815), construire des calorifères qu'on n'alimente qu'à des intervalles trèséloignés, par exemple de 8 à 12 heures.

1843. Appareil de M. Th. Walker. — Cet appareil (/î^i'. 436) se

compose d'un tronc de cône ouvert par le bas, fermé par le haut au moyen d'une plaque R dont les rebord s- plongent dans une petite boîte annulaire TT remplie de sable fin ; la partie inférieure s'ouvre à une certaine distance de la grille G. M3ILL est une enveloppe extérieure en tôle, munie aux environs du foyer d'un revêtement intérieur en fonte ; E représente une porte formée d'une plaque de tôle et d'une toile métallique qui permet, quand la plaque pleine est ouverte, de voir le feu, à travers un orifice percé dans le revêtement en fonte du foyer ; C est le régulateur d'accès de l'air extérieur dans le foyer; F, F, parois du foyer; B, cendrier; 0, origine du tuyau d'écoulement de l'air brûlé : il est environné de deux cloisons verticales, dont l'intervalle est ouvert par le haut et fermé par le bas, afin que l'air brûlé ne puisse se dégager qu'après avoir monté à la partie supérieure, comme l'indiquent les flèches. Les ouvertures S et Y servent pour le nettoyage. Pour allumer le calorifère, on met sur la grille quelques copeaux enflammés^et un peu de charbon et on ferme la

porte du foyer; lorsque le charbon est embrasé, on remplit le tronc de cône de coke et on ferme son orifice supérieur R. Cet appareil est bien disposé, il fonctionne régulièrement et le registre C permet dérégler à volonté l'activité de la combustion. Mais ce n'est qu'un poêle et non pas un calorifère. Pour le transformer en un calorifère, il faudrait évidemment l'environner d'une enveloppe ouverte par le haut ou fermée en dessus et garnie latéralement d'orifices, et faire communiquer la partie inférieure de l'espace formé par l'enveloppe avec un canal ouvert à Textérieur.

1844. Calorifèi^e de Martin, ingénieur à Besançon. — Cet appareil {fig. 437) est disposé à peu près comme celui de M. Walker, mais c'est un véritable calorifère et non un poêle. A, réservoir de coke d'une capacité de 0""%025 ; E, tuyau d'écoulement de l'air brûlé, muni d'un registre qui n'est pas indiqué dans la figure ; une cloison transversale, placée à la moitié de la hauteur et percée d'un orifice opposé à E, force l'air brûlé à circuler dans toutes les parties ; G, porte du foyer formée de deux plaques de fonte séparées, et qui ne s'ouvre que pour l'allumage; H, orifice d'accès de l'air dans le foyer fermé par un papillon ; I, cendrier ; K, tuyau d'arrivée de l'air extérieur ; L L, canal annulaire dans lequel s'échauffe l'air avant de pénétrer dans la pièce par un grand nombre d'orifices percées dans l'enveloppe extérieure du calorifère. Dans l'espace PQ on peut placer un vase renfermant de l'eau. L'allumage se fait par la porte G, avant le remplissage du réservoir A ; cette disposition est en général bien entendue, à quelques détails près. La fermeture du réser-

FUj. 4,37.

voir A devrait être établie par un joint à sable comme dans l'appareil de M. Walker, parce que l'air extérieur qui pénètre dans l'appareil par les fissuras des joints diminue son effet utile, La plaque supérieure devrait être garnie d'orifices destinés au nettoyage de l'espace annulaire. Les plaques de fonte qui environnent le foyer doivent s'user rapidement, et l'inventeur reconnaît lui-môme qu'elles ne peuvent durer que trois ou quatre ans. D'après l'auteur, la quantité de chaleur qui passe par mètre carré et par heure correspond à peu près à 0^5 de coke, et l'appareil brûlant 1 kilogramme de coke par heure peut suffire à une pièce de 150'"'' ayant une surface de muraille de 145""', dont une moitié serait en contact avec l'air extérieur. Les calorifères en fonte avec enveloppe de tôle que construit la Compagnie parisienne d'éclairage et de chauffage par le gaz et dans lesquels

on brûle du coke de gaz sont étabhs sur un modèle qui est presque semblable à celui qui vient de nous occuper. 11 n'en diffère guère que par de légères variations dans les dimensions et la suppression du réservoir à eau.

1845. Calorifère de M. Hurez. — Ce calorifère {fig. 438) a la plus grande analogie avec celui que nous venons de décrire. Le coke ou l'anthracite est placé dans un cylindre en fonte un peu évasé et au bas duquel se trouve une grille mobile ; l'air brûlé se dégage par un orifice, pour s'étendre dans un espace annulaire E, communiquant avec le tuyau F d'écoulement. G est une porte en fonte, H est l'orifice d'accès de l'air de combustion, appHqué à la face extérieure du cendrier I.

KL est le tuyau d'accès de l'air à chauffer ; il s'élève autour du foyer, traverse trois orifices et se répand dans le canal annulaire M qui aboutit à des orifices supérieurs Q. Une partie de l'air s'élève en même temps dans l'espace annulaire compris entre E etN, d'où il s'écoule dans la pièce par le« ouvertures Q ; P est une plaque qui ferme le réservoir de combustible.

CllAP. I. — CALORIFÈRES PLACÉS DANS LES LIEUX A CHAUFFER. 481

Dans une autre disposition, il n'y a que deux enveloppes concentriques; l'air extérieur s'élève en rampant dans une hélice entre la surface du réservoir de combustible et la première enveloppe, et l'air brûlé se répand entre la première et la seconde enveloppe.

D'après un rapport de MM, Arnoux, administrateur des Messageries générales, et Garnier, inspecteur général des Mines, ce calorifère est très-propre à brûler les anthracites et les charbons maigres.

1846. Appareil du docteur Arnott. — • Cet appareil est représenté dans la figure 439. A, réservoir d'eau à sa partie supérieure ; B,B, fermetures à sable; C, tampon fermant le réservoir de combustible ; 1), tuyau d'écoulement de la fmiiée ; E, tuyau d'écoulement de la fumée et de l'air de la pièce entré dans l'espace H par l'orifice K ; G, enveloppe extérieure du poêle ; II, espace annulaire dans lequel circule la fumée ; JJ enveloppe du foyer en briques réfractaires; l'orifice Kne s'ouvre que pour diminuer le tirage ; L, orifice d'accès de l'air dans le foyer ; en N se trouve une couche de sable de 2 pouces de hauteur ; 0, ouverture du cendrier ; PP, cendrier ; Q, grille mobile. Cet appareil

Fig. 440.

a la plus grande analogie avec ceux que nous avons déjà décrits, mais ce n'est qu'un poêle comme celui de M. Walker. Pour le transformer en calorifère, il faudrait éloigner les deux enveloppes et ouvrir leur intervalle, par le bas, dans un canal communiquant avec l'air

extérieur, et par le haut avec la pièce. Dans cet appareil l'effet utile doit être peu considérable, car la chaleur ne se transmet dans la pièce qu'à travers une double enveloppe quand l'orifice K est fermé, et la perte est encore plus grande quand il est ouvert, puisque l'air qui s'échauffe entre les deux enveloppes passe dans le conduit à fumée. En outre, la hauteur du foyer est beaucoup trop grande, et il est à craindre qu'il ne se forme de l'oxyde de carbone ; le réservoir de combustible est trop petit : à la vérité, on pourrait attendre, pour l'alimentation, que le coke fut descendu d'une certaine quantité dans le foyer ; mais alors les circonstances de la combustion changeraient à mesure que la couche de combustible diminuerait, et elles deviendraient de plus en plus défavorables à cause de l'air qui échapperait sans altération. Enfin, M. Arnott a appliqué à son poêle, dans 1 orifice L, un régulateur de température imaginé par lui ; mais en supposant que ce régulateur fonctionne régulièrement, il n'est certainement pas appUcable à un poêle, car ce n'est pas le poêle qui doit être maintenu à une température à peu près constante, mais la pièce dans laquelle il est placé ; et pour cela la température de l'appareil doit varier, ainsi que la consommation de combustible, avec la température extérieure.

1847. Calorifère de M. Joly. — Ce calorifère à alimentation continue, du moins pendant un temps assez long, diffère complètement de ceux dont nous venons de parler. La figure 440 en représente une coupe verticale. A, cylindre renfermant le combustible ; B, enveloppe extérieure destinée à diminuer le refroidissement du foyer ; C, grille; D, cendrier; E, tuyau de prise d'air extérieur pour l'alimentation du foyer ; F, porte du cendrier ; G, porte de l'enveloppe extérieure correspondant à celle du cendrier ; H, couvercle du foyer; H', couvercle de l'enveloppe; J, tuyau de dégagement de l'air brûlé; son diamètre varie de 0'°,04 à 0'",08, suivant les dimensions de l'appareil ; K, régulateur de l'entrée de l'air. D'après tous les renseignements qui m'ont été donnés, ces appareils fonctionnent très-régulièrement jusqu'à la combustion complète du coke, pourvu que les morceaux soient d'une grosseur con7 venable. Ce poêle qui a servi, surtout dans les petites dimensions, ne brûlait guère que du petit coke des usines à gaz.

Pour se servir de cet appareil, on enlève le cylindre A, on le remplit de coke qu'on allume par la partie supérieure ; quand il est enflammé, on replace le cylindre A dans le cylindre B et on ferme au moyen des couvercles H et H'.

1848. Dans cet appareil, la permanence delà combustion est due à l'enveloppe d'air stagnant du foyer, qui rend son refroidissement très-lent et maintient le combustible à la chaleur rouge. Quoique l'air qui environne le foyer ne se renouvelle pas, ou du moins ne se renouvelle que très-lentement, j'ai reconnu que le cylindre de tôle du foyer s'oxyde assez rapidement; on éviterait cet inconvénient en environnant la tôle d'une couche de terre à briques.

On arriverait sans doute à produire une combustion lente et continue en employant un cylindre en terre réfractaire pour former le loyer, lequel renfermerait au bas une grille, au-dessous un orifice pour l'accès de l'air, et au-dessus un petit tuyau pour l'écoulement de l'air brûlé.

1849. Aucun des appareils que je viens de décrire ne pourrait être employé comme calorifère chauffant lair d'appel, sans recevoir des changements importants. Les calorifères anglais de M. Walker

. et de M. Arnott ne sont que des poêles ; mais, pour les convertir en calorifères, il faudrait, comme je l'ai déjà dit, leur mettre une enveloppe dans laquelle passerait l'air de ventilation. Celui de M. Walker serait préférable, parce que l'épaisseur du combustible y est plus petite et qu'il est peu probable qu'il se forme de l'oxyde de carbone. Celui de M. Martin est bien disposé : faire partir la fumée d'un point plus bas, augmenter la section du canal à air en diminuant celui de Tair brûlé, et faire sortir l'air échauffé par la partie supérieure de l'enveloppe. Dans celui de M. Hurez, il faudrait supprimer une des deux enveloppes, de manière à faire monter l'air brûlé autour du réservoir de combustible, et augmenter les sections des orifices d'entrée et de sortie de l'air chaud. Je pense qu'il y aurait de l'avantage à environner le foyer d'une couche de terre réfractaire, comme dans le poêle de M. Arnott.

Il résulte d'expériences faites par M. Morin que la fonte des poêles chauffée au rouge développe dans l'air ambiant une certaine quantité d'oxyde de carbone ; le même effet se produit, mais à un degré moindre, avec le fer chauffé au rouge; il est donc important que dans les poêles calorifères, la température ne puisse pas s'élever assez pour faire rougir le métal qui d'ailleurs se détériore rapidement, lorsque cet effet se produit. On avait songé, comme nous l'avons vu dans différents exemples précédemment décrits, à garnir I le foyer extérieurement au moyen de briques réfractaires, ou encore à faire le foyer en poterie réfractaire. M. Muller a fait même des poêles qui sont entièrement formés de cette substance. Malheu-

reusement, dans l'état actuel de la fabrication céramique, les foyers de mince épaisseur se détériorent avec une grande rapidité. Le défaut d'homogénéité de lamatière fait que l'inégale dilatation amène le plus souvent une rupture au premier feu, il en résulte des fissures, des fuites de fumée, si le tirage est imparfait, ou une mauvaise utilisation, si le tirage est bon. Le foyer en briques à enveloppe de métal ne présente pas ces inconvénients, mais le combustible, se transformant en scories, adhère aux parois du foyer, de sorte qu'à chaque nettoyage journalier on dégrade plus ou moins le foyer et qu'au bout de peu de jours, le garnissage en briques est complètement détruit, et alors, si la surveillance n'est pas suffisante, c'est l'enveloppe même qui sert de foyer et s'altère très-rapidement. Il est un autre moyen de s'opposer à une élévation trop considérable de la fonte dont on fait le foyer, c'est de la garnir de nervures qui augmentent la surface de chauffe et par suite le refroidissement de la fonte. Si alors la combustion n'est pas trop vive à l'intérieur du'poôle, les surfaces ne rougissent pas.

ISJÎO. C'est cette disposition que MM. Geneste fils et Herscher

ont employée dans un poêle calorifère auquel ils donnent le nom de thermoconservateur et qui se trouve représenté figure 441 . Il est formé d'une cloche légèrement conique où s'accumule le combustible qu'on introduit par une porte de chargement placée à l'avant et à la partie supérieure de la cloche ; il y a de plus une porte qui sert à nettoyer la grille et une porte pour le cendrier ; à la partie inférieure le foyer se rétrécit et se termine par une grille étroite ; la porte du foyer qui est en contact avec le combustible incandescent est seule garnie de nervures ; afin de diminuer encore la tendance qu'a la trémie à s'échauffer, les gaz de la combustion, au heu de s'élever dans cette trémie et d'en élever la température, se rendent dans une série de tubes isolés placés autour de l'appareil et qui aboutissent à la cheminée placée directement au-dessus de la trémie ; ces tubes, entourés par l'air qui doit s'échauffer, se refroidissent rapidement et augmentent la surface de chauffe.

«Jî^.^x

Fig. 441.

ClIAP. I. — CALORIFÈRES PLACÉS DANS LES LIEUX A CHAUFFER. 485

L'enveloppe, dans la partie de sa hauteur qui entoure la trémie, est double et l'espace annulaire compris entre les deux enveloppes est rempli d'ime substance mauvaise conductrice de la chaleur. Cette disposition empêche le rayonnement direct du poêle, qui est un véritable inconvénient et souvent une souffrance pour les personnes qui sont placés près de lui. Enfin à la partie supérieure, un vase annulaire entoure l'origine de la cheminée, et l'air qui vient de l'extérieur, après s'être réchauffé au contact du poêle, se trouve au contact de l'eau échaulTée, et entraîne une certaine quantité de vapeur qui est absolument nécessaire, pour que la respiration ne soit pas gênée. Lorsqu'il fait froid en effet, l'air est presque sec et , si on le chauffe, la sensation qu'on éprouve en respirant un air sec et chaud est pénible, et cet air peut même, en desséchant outre mesure les voies respiratoires, devenir dangereux à respirer.

La Compagnie Générale parisienne d'éclairage et de chauffage par le gaz étabUt des calorifères à coke dont le but est de faire arriver l'air chaud , soit dans la pièce même où se trouve l'appareil, soit dansune pièce située à l'étage supérieur. L'appareil se compose [fuj. 442) d^un foyer cylindrique en fonte muni de nervures dans toute la hauteur, d'une porte de

chargement A et d'un cendrier B dont la porte est percée d'une ouverture garnie d'un registre à papillon pour régler le tirage, la fumée s'échappe directement par le tuyau supérieur E ; le tout

Fig. 442,

est entouré d'une enveloppe en tôle qui se prolonge à la partie supérieure par un tuyau aussi en tôle placé autour du tuyau de fumée; c'est ce tuyau qui mène l'air chaud à l'étage supérieur; vers le haut de l'enveloppe du calorifère se trouve un diaphragme horizontal réuni à quatre boîtes C sans fond, mais fermées à la partie supérieure ; Tun des côtés de chacune de ces boîtes est formé par la paroi de l'enveloppe en tôle ; ce côté et celui qui lui est opposé sont percés d'ouvertures équidistantes et percées dans le sens vertical ; en face de ces ouvertures se trouve de chaque côté un registre percé d'ouvertures semblables ; un même levier DO sert à manœuvrer les deux registres, et les ouvertures de chacun d'eux sont disposées de telle façon que quand l'un ferme l'un des côtés de la caisse C, l'autre au contraire laisse Hbres les orifices du second côté, et réciproquement. Si donc les registres sont disposés de façon que les orifices de l'enveloppe en tôle du calorifère sont ouverts, l'air amené de l'extérieur à la partie inférieure du calorifère et échauffé dans son parcours autour du foyer, pénètre directement dans la pièce où est placé l'appareil; dans le cas contraire, les orifices des côtés intérieurs des caisses C sont ouverts et l'air chaud pénètre par ces orifices dans la partie supérieure de l'enveloppe et de là dans le tuyau F qui le mène à l'étage supérieur.

Ces appareils brûlent du coke, nous les avons indiqués surtout à cause du but spécial auquel ils sont destinés à satisfaire.

1851. Il est un point intéressant relatif à la combustion dans les appareils de ce genre et qui a été traité par MM. Geneste et Herscher, c'est la détermination de l'épaisseur de la couche de combustible en ignition qui doit se trouver sur la grille pour que la combustion soit complète. Ces ingénieurs ont expérimenté sur des couc^jes de combustible variant depuis 0'%10 jusqu'à 0'",90 et en employant un tirage variable au moyen de cheminées dont la hauteur variait d(^ 3 mètres à 50 mètres. L'analyse des gaz de la combustion leur permettait de reconnaître les conditions dans lesquelles elle s'accomplissait.

Ils ont reconnu, ce qui était d'ailleurs facile à prévoir, que la Hauteur de combustible qui répond à une combustion parfaite, dépend surtout du tirage dans la cheminée ; ainsi avec une couche de 0"',15 d'épaisseur et une cheminée de 3 mètres de hauteur, il se produisait de l'oxyde de carbone, tandis qu'avec une couche de O^jOO et une cheminée de 50 mètres, il n'y avait plus d'oxyde de carbone et il y avait excès d'air. On conçoit d'après cela qu'il est à peu près impossible d'établir un calorifère de type déterminé de façon à ce

qu'il puisse satisfaire à toutes les conditions de tirage dans lesquelles il pourra se trouver placé ; le mieux sera de le disposer pour un faible tirage et de ne pas dépasser une épaisseur de O^jlS à 0"',20 pour la couche en ignition, le tirage pouvatit toujours être réduit facilement.

J852. M. Morin a fait une série d'expériences sur les poêles et les poêles calorifères que nous résumons dans le tableau suivant :

NATIRE DU POÊLE.

RENDEMENT caloriflque.

DIFPÉREKCE

température

obtenue.

SORFACE

de chauffe

pour 1000"'<: d'air.

aiNOUVELLEMENT

de l'air

une heure.

En faïence, chauffé au bois

ir,o

ln"I,90

3'nq,72

En tôle , chauffé à la liouille

En fonte (Gurney)

— (liené Duvoir)..

— à flamme ren-

En fonte, à flamme renversée avec ventilation.

En terre ré fractaire (Millier)

On voit que le rendement calorifique des poêles est sensiblement le même, quel qu'en soit la substance ou le système ; il s'abaisse naturellement quand il y a ventilation, puisqu'on ne compte pas comme chaleur utilisée celle de l'air expulsé ; dans un certain nombre d'expériences comparatives faites avec la houille et le coke, le rendement s'est trouvé plus élevé pour la houille que pour le coke ; dans ce dernier cas la quantité de chaleur emportée par les produits de la combustion est plus grande.

M. Morin fait remarquer un inconvénient très-grave du chauffage par les poêles, c'est l'inégalité de température qui se manifeste aux différents points d'une même pièce. Il s'est manifesté dans certaines expériences une différence de 14° entre la température à fleur du plancher et celle du sommet de la pièce à 3 mètres du sol ; dans le cas du poêle calorifère à ventilation, malgré le renouvellement plus actif de l'air, celte différence a été jusqu'à 8" environ.