LIVRE XI

B,B.., tuyaux de fonte ouverts par les deux bouts, maintenus en dessus et en dessous par des plaques de fonte percées d'orifices, dont les bords s'appuient contre les renflements extérieurs des tuyaux ; D, espace libre situé au-dessous des tuyaux et communiquant avec l'air extérieur; FF, réservoir d'air chaud; G, tuyau d'écoulement

de l'air chaud; H, porte du foyer ; I, porte du cendrier ; L, cheminée. Dans cette disposition les cylindres de fonte se touchent, et forment des rangées que l'air brûlé parcourt successivement; par conséquent on a enlevé dans une partie du contour les rebords qui terminent les tubes ; on aurait pu laisser les rebords entiers, en remplissant avec de l'argile les intervalles des cylindres; on aurait pu également laisser ces espaces libres, de manière à obliger l'air brillé à passer autour de chacun d'eux. Des regards ont été ménagés pour nettoyer les carneaux formés par les rangées de tuyaux. Cet appareil a le grand inconvénient d'avoir beaucoup de joints, car il y en a deux pour chaque tuyau. On augmenterait beaucoup la quantité de chaleur transmise à l'air, si les cylindres de fonte étaient garnis d'appendices intérieurs comme l'indique la figure 444 ; ces

Fig. 443.

Fiy. 444,

Fig. 445.

Fig. 446.

Fig. 447.

appendices devraient être courts et placés de manière à contrarier les mouvements de l'air chaud. On pourrait produire le même effet, en plaçant dans chaque cylindre un autre cylindre en tôle d'un plus petit diamètre {fig. 445) qui s'échaufferait par le rayonnement et transmettrait sa chaleur à l'air; une feuille de tôle, placée comme l'indiquent les figures 44G et 447, serait préférable, parce qu'elle recevrait une plus grande partie de la chaleur rayonnée par la surface extérieure du cylindre.

Ftg. 448.

1867. On pourrait rendre les joints presque étanches, par la disposition indiquée- figure 448; ABxVB' est un tuyau cylindrique qui pé-

|nètre librement dans une ouverture percée dans la plaque de fonte CC; cette plaque porte un petit cylindre DED'E', fixé à sa partie inférieure et qui environne le cylindre AB A'B'; on introduit d'abord entre les deux cylindres de la terre délayée dans un peu d'eau, de manière à former le joint, et on remplit le reste de l'intervalle des deux cylindres avec du sable très-fin. Le cylindre enveloppant pourrait être venu de fonte avec sa plaque CC.

1868. La figure 449 représente une coupe transversale d'un appareil disposé d'une autre manière. Il est composé d'un certain nombre de tuyaux de fonte, ayant la forme d'un Y renversé, placés verticalement les uns à côté des autres. L'air brûlé sorti du loyer parcourt le carneau inférieur, revient en avant

dans le carneau B, et retourne par le carneau G qui le conduit à la cheminée ; les canaux N, N amènent l'air qui doit être échauffé ; Mestla chambre à air chaud. Cet appareil est préférable au précédent, parce qu'il renferme beaucoup moins de joints, «et que ces joints, étant formés par une épaisseur de maçonnerie très-considérable, offrent peu de jours, malgré les mouvements qui résultent de la dilatation ; mais la fumée est nécessairement abandonnée à une température assez élevée. On pourrait fixer à la partie verticale des tuyaux, d'autres tuyaux disposés comme l'indi-) quent les lignes ponctuées de la figure, et qui formeraient le plafond des carneaux supérieurs ; les joints de ces tuyaux pourraient être en mastic de foute. Il serait très-avantageux d'employer des tuyaux de fonte garnis d'appendices intérieurs {/îg. 444), ou d'employer les moyens indiqués dans les figures 445, 446 et 447. Mais cette disposition a le grand inconvénient de faire rougir les tuyaux qui se trouvent au-dessus du foyer.

1869. La figure 450 représente un autre appareil : le foyer est

Fig. 449.

dans une chambre en maçonnerie ; l'air brûlé s'échappe par des orifices percés dans la voûte qui ferme le foyer à la partie supérieure, et ne rencontre les tuyaux qu'après avoir perdu une partie de sa chaleur ; de plus les tuyaux sont soustraits au rayonnement du foyer ; d'un côté, ils s'ouvrent dans une caisse communiquant avec l'air extérieur et de l'autre dans la chambre à air chaud.

Fig. 450.

Fig. 451.

1870. La disposition représentée par la figure 451 est plus simple ; l'air brûlé en descendant se répartit uniformément entre les tuyaux, et il doit en être de mêçie dans le canal ascendant.

1871. L'agencement de tuyaux indiqué dans les figures 452 et 453 et imaginé par M. Léon Talabot est bien plus simple encore : l'air

Fig. 452.

brûlé, en descendant dans la chambre, se répand uniformément autour de tous les tuyaux ; la température diminue uniformément à mesure qu'il descend et les tuyaux d'une même rangée horizontale sont également chauffés. Cette disposition permet d'échauffer l'air

beaucoup plus que" celles dont nous avons déjà parlé, en le faisant passer successivement par les différentes rangées de tuyaux de bas en haut, comme l'indique la figure 399 : l'air extérieur arrive en A, et passe successivement dans les caisses en maçonnerie B,C,D et dans le tuyau d'écoulement de l'air chaud E.

1872. Dans les calorifères, qui avaient été établis^ par M. Talabot, pour le chauffage des anciennes chambres des pairs et des députés, le nombre des tuyaux était de 36 ; leur longueur de 1"',50, mais 50 centimètres étaient engagés dans la maçonnerie ; ils avaient 0°',20 de diamètre extérieur et 0'",01 d'épaisseur.La grille avait 1 mètre sur 0",30 ; la distance de la voûte à la grille était de O'",60. La hauteur de la chambre aux tuyaux était del^jSO ; sa longueur, en y comprenant lefoyer^ de 2"°, 70; sa profondeur de 1 mètre. L'enveloppe de maçonnerie était

Fig. 454.

garnie d'un grand nombre d'armatures destinées à s'opposer à sa déformation ; il y avait quatre tirants extérieurs maintenus par des clavettes, et deux tiges verticales maintenues par d'autres tiges horizontales passant à travers les tuyaux. La surface de chauffe totale, en comptant celle qui était engagée dans la maçonnerie, était à peu près de \ 4""i ; on pouvait brûler 1 0 kilogrammes de houille par heure dans le foyer. L'air sortait ordinairement des calorifères à une température peu élevée; le tirage était très-bon, car l'air extérieur s'introduisait avec une grande vitesse à travers les fissures dç la maçonnerie ; ainsi on ne pouvait pas craindre que la fumée pût pénétrer dans l'air chaud. PÉCLET. n. 32

Ces appareils, qui sont d'une construction très-simple, produiraient un plus grand effet utile, si les tuyaux de chauffage renfermaient des plaques de tôle disposées comme dans les figures 445, 446 et 447. Il est indispensable de ménager dans les bouts des calorifères des regards qui permettent de nettoyer de temps en temps la surface extérieure des tuyaux.

1873. Les figures 454 et 455 représentent une coupe verticale et une coupe horizontale d'un calorifère dont les tuyaux sont parcourus par l'air et placés verticalement. L'appareil se compose d'une caisse de fonte rectangulaire, renfermant un foyer environné de maçonnerie sur les côtés ; autour se trouvent des tuyaux de fonte ouverts par les deux bouts ; la caisse est en communication, par la partie inférieure, avec la cheminée, et elle est placée dans une enveloppe en maçonnerie qui communique par le bas avec l'air extérieur, et parle haut avec le tuyau d'écoulement de l'air chaud.

1874. M. L. F. Staib, de Genève, a présenté à l'Exposition universelle de 1855 un calorifère disposé à peu près de la même manière, et dont la figure 456 représente une coupe horizontale; les parois de la caisse sont ondulées, afin d'augmenter l'étendue des surfaces de chauffe. On a ménagé des regards pour le net- Fig 456. toyage des tuyaux. L'appareil

renferme un vase plein d'eau destiné à maintenir l'état hygrométrique de l'air, et un petit foyer additionnel pour établir le tirage au commencement du chauffage, si cela est nécessaire. L'appareil exposé était construitavec beaucoup de soin et avait été parfaitement étudié, jusque dans ses moindres détails. 1875. On a aussi employé des rangées horizontales de tuyaux, placées au-dessus du foyer et disposées de manière que l'air brûlé fût obligé de les parcourir successivement ; mais, par cette disposition, les premières rangées s'échauffaient au rouge, et l'air prenait une mauvaise odeur. Les rangées de tuyaux ont aussi été placées verticalement : la première formait une des parois du foyer, et l'air brûlé parcourait successivement toutes les rangées, comme dans la figure 453 ; mais cette disposition avait le même inconvénient que

la précédente. Off a aussi remplacé les rangées de tuyaux par des caisses de tôle ou de fonte, rectangulaires, ouvertes par deux bouts opposés, placées de manière à être parcourues par l'air tantôt horizontalement, tantôt verticalement, l'air brûlé faisant le tour des caisses dans des directions perpendiculaires à celles de l'air pur.

1876. Calorifères dans lesquels l'air brûlé parcourt les tuyaux de chauffage. — Tous ces appareils consistent en une chambre en maçonnerie renfermant un foyer recouvert par une cloche en fonte, d'où la fumée s'écoule par un tuyau diversement contourné ; la partie inférieure de la chambre communique avec l'air extérieur et la partie supérieure avec un canal destiné à l'écoulement de l'air chaud. On a construit des appareils dans lesquels le tuyau à fumée en partant de la cloche s'élevait d'abord verticalement jusqu'au sommet de la chambre, descendait ensuite, puis remontait un certain nombre de fois autour du foyer; cette disposition ne peut être employée, pour les combustibles qui produisent de la fumée, qu'en se réservant des moyens de nettoyage.

1877. On a aussi construit des appareils composés de tuyaux horizontaux que la fumée parcourait successivement en commençant par le bas ; chacun de ces tuyaux traversait les murs opposés de la chambre , était fermé par des tampons , ce qui permettait de les nettoyer facilement, et, de plus, communiquait avec le précédent par un bout et avec le suivant par l'autre bout. Cette disposition avait l'inconvénient de rendre difficile la mise en feu du foyer, à cause du refroidissement rapide de l'air brûlé, et de faire marcher dans le même sens l'air pur et l'air brûlé.

1878. On a aussi fait circuler l'air brûlé sortant de la cloche dans une série de tuyaux formant différents étages de rectangles que l'air brûlé parcourait successivement. Pour cela, chaque rectangle était fermé par une cloison ; d'un côté se trouvait l'orifice d'accès de l'air brûlé du cadre inférieur, et de l'autre l'orifice de sortie. Chaque tuyau se prolongeait à travers la maçonnerie, comme dans l'appareil précédent, afin d'en permettre le nettoyage. Cet arrangement avait les mêmes inconvénients.

1879. On a modifié cette dernière méthode en faisant sortir l'air de la cloche par deux ou par quatre orifices, qui communiquaient chacun avec une série de tuyaux disposés comme dans l'appareil décrit (1877). Cette disposition, qui a été souvent employée et qui a été présentée à l'Exposition universelle de 1855 par plusieurs constructeurs, offre les inconvénients déjà signalés, et de plus celui

(l'offrir à l'air brûlé plusieurs chemins entre lesquels il ne se partage pas nécessairement, malgré la symétrie apparente, comme cela résulte de l'expérience; aussi une grande partie de la surface de chauffe peut-elle être perdue.

1880. Les figures 457 et 458 représentent une coupe verticale et une coupe horizontale d'une disposition qui n'a pas les inconvénients que nous venons d'indiquer. L'air brûlé, parvenu au sommet du tuyau placé au-dessus de la caisse du foyer, descend en parcourant successivement une série de tuyaux horizontaux. L'air brûté et l'air pur

Fig. 457.

Fig. 458.

marchent ainsi en sens contraire. Les joints peuvent facilement être rendus à peu près étanches : et le nettoyage des tuyaux n'offre aucune difficulté, si l'on a eu soin de ménager des tampons aux extrémités. Cet appareil permettrait de chauffer l'air à une température élevée. On pourrait faire descendre la fumée par plusieurs systèmes de tuyaux, elle se répartirait nécessairement dans chacun d'eux, si les sections étaient convenables.

1881. M. René Duvoir construit des calorifères, fondés sur le même principe que le dernier dont nous venons de parler. Les figures 459 et 460 représentent une coupe verticale et une coupe horizontale d'un de ces appareils. Le foyer/ est placé dans un cylindre de fonte A, revêtu intérieurement de briques réfractaires «, a, jusqu'à une certaine hauteur ; l'air brûlé descend simultanément par les deux rangées de tuyaux B, C, D, E, F, etB', C, D', E', F', s'élève ensuite dans le cylindre G, d'où il passe dans la cheminée. L'air qui

doit être chauffé arrive par les canaux souterrains I, I', s'élève simultanément dans les intervalles MM et NN autour des cylindres A, G, et des deux rangées de tuyaux, et se réunit dans la capacité K, d'où il est conduit dans les lieux où il doit être utilisé. Tous les cylindres sont en fonte. Le foyer a deux portes : l'une, celle qui est

Fig. 459.

Fig. 460.

inférieure, est destinée au nettoyage de la grille g, l'autre, à l'introduction du combustible. L'anthracite brûle très-bien dans cet appareil, et on en peut charger le foyer pour 7 à 8 heures.

1882. Lorsqu'on allume le feu pour la première fois, le tirage est très-faible, parce que la chaleur est absorbée, presque à mesvire qu'elle se produit, parla masse de fonte qui environne le foyer, et la mise en train exige que l'on chauffe d'abord la cheminée. Pour cela il y a dans le cylindre G un petit foyer additionnel qu'on n'allume que lorsque l'appareil a été pendant plusieurs jours sans fonctionner et qu'il est complètement froid. On a remarqué que, dans ce calorifère, les houilles grasses se distillent en grande partie, à cause de la haute température de l'enveloppe du foyer, et du faible tirage qui résulte du grand refroidissement qu'éprouve la fumée. Les houilles sèches et les anthracites sont les combustibles qui conviennent le mieux dans cet appareil, comme dans la plupart des autres calorifères.

1883. Dezarnod a imaginé, il y a bien longtemps, une disposition, qui avec certaines modifications est employée par un giand

nombre de constructeurs. Elle est représentée en coupe verticale dans la figure 461 . Tout l'appareil est en fonte, excepté les deux surfaces enveloppantes qui sont en tôle. A, foyer; B, lanterne dans laquelle se rend d'abord l'air brûlé ; C, C, tuyaux par lesquels l'air brûlé descend simultanément dans une couronne annulaire située à la hauteur de la grille ; D, D, tuyaux par lesquels la fumée s'élève dans la lanterne E, d'où elle se rend dans la cheminée ; G, tuyau de dégagement de l'air chaud ; H, H, double enveloppe dans laquelle circule de l'air qui s'empare de la chaleur absorbée par l'enveloppe intérieure. Cet appareil a l'avantage de renfermer une grande étendue de surface de chauffe bien disposée dans un petit espace, et de ne pas diminuer le tirage par des circulations trop longues. Mais il faut le démonter complètement pour le nettoyer ; et, par conséquent, il serait bien incommode d'y brûler d'autre combustible que du coke. En outre, il renferme bien des joints qui ne peuvent se fermer qu'avec de l'argile, et qui, par conséquent, doivent laisser passer delà fumée dans l'air chaud, quand, le tirage delà cheminée étant très-faible, celui de la colonne d'air chaud est très-grand, comme nous l'avons déjà dit en parlant de plusieurs autres appareils. Enfin, la prise d'air du foyer n'étant pas distincte de celle du calorifère , il peut en résulter quelquefois des inconvénients , surtout quand on allume le feu.

1884. M. Chaussenot a présenté à l'Exposition universelle de 1855 un calorifère dont les figures 462 et 463 représentent une coupe verticale et une coupe horizontale suivant XY. Cet appareil se compose d'un foyer A, et de deux caisses en fonte B et C, réunies par un très-grand nombre de tuyaux verticaux «,«,...; l'air brûlé passe du foyer dans la caisse B, descend ensuite par les tuyaux a, «,... dans la caisse C, d'où il s'écoule dans la cheminée par le tuyau E. L'air extérieur entre dans l'enveloppe par des orifices nombreux A, b... pratiqués dans la base de l'enceinte en briques, s'échauffe autour des caisses en fonte et des tuyaux et s'échappe par le tuyau D. Les conduits H et I servent à charger le foyer et à nettoyer le cendrier ; les ouvertures K et G sont destinées au nettoyage des caisses en fonte

et des tuyaux. Cette disposition laisse beaucoup à désirer. D'abord l'appareil doit être assez cher, car il renferme une masse énorme de fonte ; de plus la surface de chauffe est assez mal utilisée, puisque Tair chaud monte principalement autour de l'appareil et que l'on ne profite que d'une très-petite partie du rayonnement et du contact des tuyaux.

Le calorifère Chaussenot a été plus ou moins modifié depuis par différents constructeurs, et c'est sur le même principe que sont établis les calorifères de cave en fonte de MM. Gaillard- Haillot et Du Roselle, qui ne diffèrent d'ailleurs les uns des autres que par des détails de peu d'importance. MM. Giraudeau etJaUbert, anciens élèves de l'École centrale, construisent aussi un calorifère du type Chaussenot dans lequel la cloche est garnie de nervures ; elle est surmontée d'une boule dite de coup de feu d'où la fumée passe dans un premier réservoir annu- ■ laire, puis dansun second d'où elle redescend par des tuyaux verticaux placés latéralement dans un réservoir inférieur qui le conduit à la cheminée.

Ce qui a été dit pour les calorifères Chaussenot subsiste pour ces appareils ; de plus la niasse considérable de fonte, arrangée suivant un système plus ou moins comphqué de tuyaux, de couronnes, est sujette à la dislocation et au fendillement ; les réparations doivent y

être plus fréquentes, plus coûteuses et moins faciles que dans les calorifères dont les tuyaux sont établis en tôle.

1885. MM. Geneste fils et Herscher frères construisent un calorifère qu'ils appellent calorifère français de cave avec appareil hémicycloïdal : il est représenté fig. 464 et 46S. Il se compose d'un foyer

en fonte garni à l'intérieur de briques ré fractaires ; cette disposition a pour but d'assurer la conservation du foyer, tout en empêchant la fonte de rougir. Les briques peuvent être ici employées sans inconvénient à cause de la dimension assez grande du foyer qui permet de donner à la brique une épaisseur suffisante ; ce foyer est surmonté de couronnes cylindriques garnies de nervures et se termine par une coupole aussi nervée; de chaque côté du cendrier se trouve un vase long G qu'on maintient plein d'eau. Les gaz s'échappent par un tuyau su.périeur L qui les mène dans l'appareil hémicycloïdal ; cet appareil estentôle, formé de deux enveloppes concentriques entre lesquelles circule l'air chaud ; il est muni à l'avant de tampons de nettoyage.

Les gaz F, après avoir traversé l'appareil hémicycloïdal, s'échappent en E pour se rendre à la cheminée. Tout l'appareil est renfermé dans une chambre en briques E ; D est la porte du foyer. A, A sont les arrivées d'air ; B,B les sorties de l'air chaud ; en D se trouvent la porte du foyer et celle du cendrier.

Avec des surfaces de grille variant de 0""',07 à 0'"'',40 et une surface de chautfe comprise entre 3", 50 et 62" , ces appareils d'après les constructeurs peuvent chauffer un cube d'air de 1200 à 26000'"' sans renouveUement d'air et un cube de 'SOÙ""" à 6500™"= avec prise d'air à rextérieur et ventilation comme dans le cas des maisons particulières. Ce calorifère paraît réunir toutes les conditions de la bonne

Fig. 464 et 405.

tilisation de la chaleur, et d'un bon service ; de plus, l'air y est chauffé dans des conditions hygiéniques.

1886. Je terminerai ce qui regarde l'espèce de calorifères dont il est question par la description d'un appareil très-simple, qui me paraît satisfaire mieux que tous les autres aux conditions exigées. La figure 466 en représente une coupe verticale. Il est composé d'une cloche placée au dessus du foyer et surmontée d'un tuyau qui communique, par sa partie supérieure et au moyen de quatre tuyaux horizontaux, avec une double enveloppe cylindrique, au bas de laquelle se trouve un autre tuyau communiquant avec la cheminée ; entre cette double enveloppe et le tuyau d'ascension de l'air brûlé, se trouve un cylindre de tôle ouvert par les deux bouts. L'air brûlé s'élève d'abord dans le tuyau central et descend ensuite dans la double enveloppe annulaire, en se répandant par couches isothermes dans l'intervalle des deux cylindres. L'air chaud s'élève simultanément autour du tuyau et de l'enveloppe annulaire; il est échauffé par son contact avec les surfaces rencontrées par l'air brûlé , par le cylindre de tôle intérieur et par la surface de la maçonnerie échauffés par rayonnement. Le tuyau central et la double enveloppe peuvent être facilement nettoyés, en enlevant le cône qui reçoit l'air chaud à la partie supérieure de l'appareil et ensuite les couvercles des deux tuyaux.

1887. En Angleterre on a employé, il y a plus de trente ans, des calorifères disposés d'une manière particulière qu'il peut être utile de connaître.

Le calorifère du vaste hôpital du Derbyshire est composé (/?/;. 467) d'une grande cloche en tôle de 5 millimètres d'épaisseur, ayant la forme d'un prisme quadrangulaire surmonté d'une calotte formée de deux cylindres qui se pénètrent à angle droit, comme une voûte en arc de cloître. Cette cloche est posée sur le foyer, qui est en forme de trémie. Sur deux côtés opposés delà partie inférieure de la cloche se trouve une ouverture large de 0'°,012 qui se prolonge sur tout le côté ; ces ouvertures sont destinées à évacuer la fumée et à la con-

Fig. 466.