CHAPITRE X. — DISPOSITIONS DES GÉNÉRATEURS A VAPEUR

Cette quantité considérable de chaleur perdue par le refroidissement extérieur pourra se trouver récupérée en partie si Ton emploie une chaudière à foyer intérieur bien construite ; et en composant les types les plus perfectionnés de chaudières à foyer intérieur et à foyer extérieur, M. Scheurer-Kestner arrive à cette conclusion que pour les premières l'effet utile serait de 75 p. 100, tandis qu'il ne serait que de 65 p. 100 pour les dernières.

1347. MM. Laurens et Thomas ont fait observer qu'à l'influence du refroidissement résultant du rayonnement extérieur et des rentrées d'air, il fallait ajouter celle qui provient de la façon dont la combustion s'opère . Les foyers intérieurs peuvent être en effet à température moins élevée que les foyers intérieurs; quand on y brûle de la houille, ladistillation du combustible se fera moins vite et par suite plus régulièrement dans les premiers que dans les derniers, ce qui permettra une combustion plus complète et par suite une utilisation plus grande du combustible. Ici encore il y a une économie notable à réaliser puis que la quantité de chaleur perdue par combustion incomplète a été dans les expériences deM. Scheurer-Kestner de 5,5 p. 100. D'après les faits observés par MM. Laurens et Thomas dans les applications qu'ils ont faites des gaz des hauts-fourneaux et des gazogènes, les gaz à brûler doivent être soumis à une combustion prolongée et pour cela cheminer lentement, en se mélangeant à l'air dans un certain rapport de volume ; la chaudière tubulaire à foyer intérieur peut, lorsqu'elle est bien construite, réaliser ces conditions.

On peut dire qu'assez généralement, si on prend la moyenne des consommations en marche industrielle, et non le résultat de quelques expériences particuhères, les chaudières ordinaires à foyer extérieur vaporisent de 5 à 6 kilogrammes d'eau par kilogramme de houille, tandis que les chaudières à foyer intérieur donnent de 6 1/2 à 7 i/2 kilogrammes de vapeur par kilogramme de houille, et que si ces dernières sont en même temps tubulaires, ce dernier chiffre peut être notablement dépassé.

Les chaudières tubulaires se rapportent à des types divers, suivant les usages auxquels elles sont destinées ; nous décrirons successivement les principaux types employés.

1348. Chaudières de locomotives. — Les générateurs de locomotives devant avoir peu de volume et une petite hauteur de cheminée, il a fallu disposer les surfaces de chauffe de la manière la plus favorable au refroidissement rapide de la fumée, et on a dû employer un tirage artificiel pour effectuer la combustion.

C'est en 1825 que Séguin atné établit sur un bateau à vapeur un premier type de chaudière tubulaire ; il en fit ensuite Tapplication en 1827 et 1828 sur la première locomotive à grande vitesse qui ait existé ; un brevet fut pris par lui en février 1828 pour cette dernière application. Le tirage se faisait sur la locomotive Séguin, au moyen d'un ventilateur; cette disposition peu commode fut ensuite remplacée par un jet de vapeur fourni par la vapeur de fuite des cylindres. Ce fut au concours de Liverpool, le 6 octobre 1820 que Stephenson présenta la locomotive « la Fusée » dans laquelle se trouvaient réunis l'emploi des tubes et le tirage par la vapeur de fuite. L'idée de cette dernière application est attribuée par les uns à Georges Stephenson ; par les autres à Backworth. Actuellement les générateurs de locomotives sont tous disposés de la même manière ; ils sont formés d'un foyer rectangulaire environné d'eau de tous les côtés ; sur la surface du foyer opposé à la porte, se trouvent logés, dans une chaudière cyUndrique un grand nombre de tubes en laiton d'un petit diamètre, que les gaz brûlés parcourent en sortant du foyer: au delà est une caisse fermée, désignée sous le nom de botte à fumée, terminée à la partie supérieure par la cheminée ; la vapeur qui s'échappe des cylindres moteurs par un tuyau qui s'ouvre au bas de la cheminée, et le tirage est considérablement augmenté par le jet de vapeur qui s'y produit d'une manière intermittente. Le mécanicien peut diminuer plus ou moins l'oriGce de sortie de la vapeur ; il augmente ainsi sa tension et sa vitesse, et par suite le tirage ; mais il augmente en même temps la contre-pression derrière les pistons.

1349. Les figures 286, 287 représentent en coupes longitudinale et transversale une locomotive de Stephenson. F, foyer intérieur, dont les faces sont maintenues par un grand nombre d'entretoises: C, cendrier; T, tuyaux en laiton, ouverts par les deux bouts, et parcourus par l'air brûlé ; D, tuyau d'écoulement de la vapeur détendue; II, botte à fumée; E, cheminée; B, prise de vapeur; AA, tuyau conduisant la vapeur aux cylindres.

Nous ne nous occuperons ici que de la partie des locomotives destinée à produire la vapeur ; quant aux détails relatifs au mécanisme, on les trouvera exposés dans les traités spéciaux et particuUèreraent dans le Guide des mécaniciem constructeurs et con^ ducteurs de locomotives de MM. L. Lechatelier, F. Flachat, J. Pétict et C. Polonceau, dans le Traité des chemins de fer de Perdonnet. et dans ceux plus récents de M. Couche, de M. Goschler, etc.