CHAPITRE VII

Fourneaux.

1201. On désigne, ainsi que nous l'avons déjà dit, sous le nom de carneau, le canal dans lequel circule la fumée, au-dessous et autour de la chaudière, avant de se rendre dans la cheminée. C'est en parcourant les carneaux que l'air brûlé doit se refroidir jusqu'à 300°, température à laquelle la fumée arrive ordinairement dans la cheminée. La forme et la longueur des carneaux ont une grande influence sur l'effet utile produit, du moins quand la combustion a lieu dans de bonnes conditions.

Plusieurs ingénieurs ont avancé que la circulation de l'air brûlé dans les carneaux était presque inutile. Les carneaux ont, en effet, peu d'influence quand la quantité d'air qui traverse le combustible est trop grande, parce qu'alors la température de l'air qui sort du foyer est peu considérable, et que le chauffage n'a presque lieu que par rayonnement ; mais, quand la combustion est alimentée par le volume d'air seulement nécessaire, la circulation de l'air brûlé dans les carneaux augmente beaucoup la quantité de vapeur produite.

Nous rapporterons à ce sujet une expérience faite par M. Walter de Saint-Ange. Dans une chaudière à deux bouilleurs, présentant 13 ""î 46 de surface de chauffe, on a évaporé 1480 litres d'eau en 5 heures, par la combustion de 213 kilogrammes de houille. Chaque kilogramme de houille a produit environ 7 kilogrammes de vapeur, et la quantité moyenne de vapeur produite par heure et par mètre carré de surface de chauffe a été de 22 kilogrammes. En supprimant complètement la circulation de l'air chaud autour de la chaudière, et par conséquent en ne chauffant que les bouilleurs, la surface de chauffe était réduite à 8"">19, et on a produit 13,16 kilogrammes de \ apeur en 5 heures, avec la même consommation de combustible ; liiisi chaque kilogramme de houille a produit G''! 8 de vapeur, et Iiaque mètre carré 32''48. Ainsi la surface de chauffe, placée dans lans les carneaux, a produit, dans la première expérience, 1480 — 1316 = 164 kilogrammes de vapeur en o heures, ou 32''78 par 'leure, et chaque mètre carré 32,78 : 5,27 = ô^lO. Les quantités de \ apeur produites par heure 6t par mètre carré de la chaudière et Ides bouilleurs étaient 32''48 et 6" 10, et la chaudière ne produisait

96 LIVUE VII. — VAPORISATION.

que 164 : 1480 = 0,H de l'effet total. M. Walter n'a pas déterminé la quantité d'oxygène libre qui se trouvait dans la fumée ; mais il est probable qu'elle était considérable, et que, si elle eût été seulement de 0,1, l'effet produit par les carneaux aurait été beaucoup plus grand.

1202. Disposition et dimensions des carneaux. — Dans les chaudières fixes horizontales, à foyer extérieur, l'air brûlé parcourt d'abord toute la partie inférieure de la chaudière, et fait ensuite le tour complet de sa partie latérale. On donne au maximum aux carneaux la section de la cheminée à son sommet; mais, si on voulait donner à la fumée une vitesse constante, en supposant que l'air, en sortant du foyer, fût à 7 ou 800", et à l'entrée de la cheminée à 300°, la section des carneaux devrait décroître à peu près uniformément dans le rapport de 25 ou 29 à 11. On ne sait pas s'il y a de l'avantage, sous le rapport du refroidissement de l'air brûlé, à le faire passer plus ou moins vite contre la même surface de chauffe, en donnant au carneau une section plus ou moins faible; il est probable que l'influence de cette section dépend de la position de la surface de chauffe. Pour le canal qui se trouve au-dessous de la chaudière, il semble qu'il n'y a pas d'inconvénient à lui donner un excès de section, parce que l'air chaud suivra toujours la surface de la chaudière; mais il n'en serait pas ainsi des carneaux latéraux, car, s'ils étaient trop grands, le courant n'aurait lieu qu'à la partie supérieure, et on perdrait une grande partie de la surface de chauffe.

1203. On a reconnu par expérience que, si l'air brûlé revenait en avant simultanément par les deux faces latérales, il ne se distribuait pas également dans les deux carneaux, et que, s'ils étaient trop grands, il n'en parcourait qu'un seul, celui qui présentait le moins de résistance. C'est une disposition qu'il faut éviter, et, si on est forcé de l'employer, il serait bon de disposer, à l'issue de chacun des carneaux, des registres que l'on réglerait par tâtonnement, de manière à diviser également la fumée entre eux.

1204. On a proposé de placer sur le fond du carneau qui règne au-dessous de la chaudière, des cloisons transversales, destinées à j changer plusieurs fois la direction du courant ; cette disposition diminue l'étendue de la surface de chauffe, concentre le rayonne- 1 ment du foyer sur une plus petite partie de la chaudière, diminue le tirage, et ne permet pas de nettoyer facilement le fond de la chaudière; aussi a-t-elle été complètement abandonnée.

Les carneaux latéraux doivent être munis, à une des extrémités,