CHAPITRE VI. — CALORIFÈRES A EAU CHAUDE A BASSE PRESSION

(leO,078S . 60 = 4,71 ; ainsi D' = 0,02 est trop petit. En supposant D' = 0,03, on trouve R = 0,13; v = 0,30 ; S = 0,000706 ; le volume écoulé est de 0""% 00021 ; en litres, il est de 0,21 ; et la quantité de chaleur correspondante serait de 0,21.60 = 12,6. Ainsi le diamètre cherché est compris entre 0,02 et 0,03. Ce mode de tâtonnement est évidemment applicable à tous les cas qui peuvent se présenter.

On pourrait supposer un moindre refroidissement ; alors la vitesse d'écoulement diminuerait, la section du tuyau deviendrait plus grande, et les surfaces de chauffe produiraient plus d'effet. Il est évident que le maximum correspondrait à une température de l'eau, dans le canal descendant, égale à celle du tuyau d'ascension ; on ne peut pas l'atteindre, parce que la vitesse d'écoulement serait nulle, mais on peut en approcher d'autant plus que la hauteur du circuit est plus considérable et que la section du tuyau est plus grande. Il est important de remarquer que, daus le cas où la température de l'air des pièces serait de 15°, l'excès moyen de température serait de 6S — lo = 40° ; et que, dans le cas où l'eau conserverait la température de 90°, l'excès de température serait de 90 — 15 = 75. Ainsi l'effet des surfaces de chauffe par l'accroissement de la valeur de D' augmenterait seulement dans le rapport de 50 à 75, ou dans celui de 2 à 3.

2023. Lorsque, dans un appareil ayant des dimensions fixes, le foyer brûlant la quantité de houille nécessaire pour produire au sommet de la colonne descendante 90°, et 30° au bas, on augmente l'activité du foyer, la température de la colonne ascendante et la vitesse de circulation augmentent, ainsi que la température de l'eau au bas du circuit ; la quantité de chaleur transmise augmente aussi, mais jusqu'à une certaine limite, correspondant à la température de 100° si le vase d'expansion est ouvert. Si l'on diminuait la consommation de combustible, la température de la colonne ascendante, la vitesse de la circulation, la température moyenne du liquide descendant et la quantité de chaleur transmise diminueraient en même temps.

2024. Pour comparer les quantités de chaleur transmises par la vapeur et par l'eau chaude dans les mêmes circonstances, considérons deux tuyaux de même section S, conduisant, l'un de l'eau sous la pression de 2 atmosphères, et par conséquent à 121°; l'autre, de la vapeur sous la même pression et à la même température. La vitesse d'écoulement de la vapeur étant de 423 mètres, on trouve que la

quantité de chaleur transmise par seconde par la vapeur, à travers une tranche du tuyau, est de S . 299 unités. La densité de l'eau à 12r étant à peu près de 0,948, la charge en eau chaude sera de 10", 89 ; la vitesse d'écoulement de 14™,6t ; et, par suite, la quantité de chaleur transmise à travers la section S sera de 1686 S unités, nombre à peu près cinq fois et demie plus grande que le premier. Mais, dans les chauffages à eau chaude, la charge qui produit

l'écoulement, H ^^ •^•'\ ^st toujours très-petite , même pour de

grandes hauteurs ; en supposant H = 40™, t = 121°, t' = 30°, on a d = 0,9481, d' = 0,9956 ; et, par suite, la charge devient 0",88 ; la vitesse est égale à 4",! S, et la quantité de chaleur qui traverserait la tranche serait de 490 S unités de chaleur.

2025. Chauffage j)ar des circuits partiels d'eau chaude^ dont les réservoirs sont chauffés par la vapeur. — Quand les bâtiments à chauffer ont une grande étendue, le chauffage par un seul circuit présenterait beaucoup de difficultés. Dans ce cas, M. Grouvelle emploie une disposition qui consiste dans l'établissement de circuits partiels, dont les réservoirs sont chauffés par un serpentin à vapeur. Nous reviendrons sur cette disposition, en parlant du chauffage et de la ventilation des établissements publics.

2026, M. Perkins a imaginé, il y a déjà longtemps, un autre mode de chauffage de l'air par l'eau chaude, et son système est maintenant employé dans un grand nombre d'établissements publics d'Angleterre, parmi lesquels nous citerons plus spécialement le Musée Britannique. Le calorifère de Perkins se compose d'un circuit de tuyaux, comme pour le chauffage à eau chaude ordinaire, mais il n'y a pas de poêles ; les tuyaux n'ont qu'un petit diamètre, le vase d'expansion est exactement fermé, et enfm l'eau est portée, du moins en sortant du foyer, à une température très-élevée. Une partie du circuit est placée dans un fourneau, le reste circule dans les pièces qui doivent être chauffées, ou serpente dans les caisses ouvertes par les deux bouts, où il échauffe l'air qui doit servir au chauffage et à la ventilation.

CFIAP. Vil. — CHAUFF. DE L'aIR PAR L'EAU CHAUDE A HAUTE TEMP. 575

2027. Disposition générale des appareils. — La figure 523 représente la disposition la plus simple des appareils dont il est question. Le circuit ka Cb Bc A est exactement fermé. A, B, C sont trois spirales à bases circulaires ou carrées formées par le tube : l'une, A, est placée dans un foyer; les autres, dans les pièces qui doivent être échauffées ; m est un vase dans lequel se fait l'expansion de l'eau ; n, un orifice pour le dégagement de l'air quand on remplit l'appareil.

L'eau chaude , arrivée à la partie supérieure du circuit, peut descendre en se divisant de manière à chauffer simultanément plusieurs serpentins, comme dans le chauffage par l'eau chaude à basse pression.

On comprend facilement les dispositions qu'il faudrait employer pour chauffer de l'air extérieur, qui serait ensuite introduit dans les différentes pièces.

2028. Les tuyaux ont 0,"'025 de diamètre extérieur (1 pouce anglais), O'",0125 de diamètre . i intérieur, et ordinairement î^ 4 mètres de longueur. Avec ces dimensions, ils peuvent supporter une pression supérieure à 3000 atmosphères. Les tuyaux sont essayés à la presse hydraulique sous une pression de 200 atmosphères, mais ils sont quelquefois soumis à une pression beaucoup plus grande.

2029. La figure 524 représente la fermeture d'un tuyau à un des bouts. Le tuyau est taraudé, et son extrémité est taillée en biseau ; il est recouvert d'un écrou dont le fond est plat ; en serrant fortement l'écrou, le biseau du tuyau entre dans le fer de l'écrou, et forme un joint parfaitement étanche.

On voit [fig. 525) le moyen qu'on emploie pour fermer un orifice percé dans un vase de fer terminé par une surface plane. La partie

inférieure du talon de la vis présente un biseau annulaire dont l'arête, par un fort serrage, s'applique exactement sur la surface plane du vase.

2030. Les figures S25 et 527 représentent le iftode de jonction de deux tuyaux réunis bout à bout ; les deux extrémités des tuyaux sont taraudées dans le même sens ; le bout de l'un d'eux est plat, celui de l'autre est en biseau. On les réunit par un écrou taraudé, à gauche dans un bout, et à droite dans l'autre; en serrant l'écrou, les tuyaux ne pouvant pas tourner, tendent à se rapprocher; et par un fort serrage on obtient un joint parfait. J'ai vu des tuyaux dans lesquels le biseau de

Fig. 524.

Fig. 525.

Fig. 526.

Fig. 527.

l'un d'eux avait pénétré de près de 1 millimètre dans le plan qui terminai t l'autre.

2031. Le vase d'expansion est un tube d'un plus grand diamètre que les tubes de circulation ; il est placé à la partie la plus élevée du circuit. Sa capacité doit être au moins des 0,30 delà capacité totale des tubes. A côté du tube d'expansion se trouve un tube d'une moindre hauteur, destiné, comme nous l'avons dit, à faire écouler l'air quand on remplit l'appareil d'eau. Les orifices du vase d'expansion et du tube à air se ferment parla disposition indiquée figure 525.

2032. On pourrait remplir l'appareil en versant simplement de l'eau parle tube d'expansion, le tube à air étant ouvert. Mais, comme les tubes n'ont qu'un très-petit diamètre, il serait à craindre qu'il ne restât de l'air dans l'appareil, circonstance qui l'empêcherait de marcher et qui pourrait produire de graves accidents. On opère généralement le remplissage au moyen d'une pompe foulante, qui sert à essayer l'appareil sous une pression d'au moins 200 atmosphères.