MACHINES Â VAPEUR

Fig. 271.

598. IHi «ondoucar. — L'emploi du condensear dans les machines k Tapeur est dû k Watt; pour en comprendre Putilité, nous examinerons d'abord le jeu d'une machine sans condenseur.

Supposons que, à un moment donné, la vapeur arrive dans le cylindre au-dessous du piston, par le tube t {fig, 271) ; h ce même instant, l'espace G, au-dessus du piston, doit être mis en communication avec l'atmosphère par le tube f , afin que la vapeur primitivement arrivée dans cet espace puisse j s'échapper librement. Dès lors, le piston est sollicité de bas en haut par une force égale à la différence des pressions exercées sur ses deux faces, d'un côté j/mffy/^^M par la force élastique de la vapeur, de l'autre par la pression atmosphérique. — Quand le piston parvient au haut de sa course, une disposition qui sera dé- ^ crite plus loin intervertit les communications ; ' la vapeur de la chaudière arrive maintenant par (', et celle qui était contenue eu D s'échappe par i dans l'atmosphère : le piston est donc sollicifé de haut en bas par une force égale en grandeur à la précédente.

En faisant ainsi échapper la vapeur dans l'atmosphère, on fait intervenir la pression atmosphérique comme une force résistante, diminuant à chaque instant la force motrice qui a^it sur le piston. — Cette perte est presque entièrement supprimée par l'emploi du condenseur^ comme nous allons le montrer.

Le condenseur est une enveloppe métallique fermée, et vide d'air, dans laquelle pénètre, sous forme de pluie, un jet continu d'eau froide; quand la vapeur de la chaudière arrive par le tube t, le tube t' est mis en communication, non plus avec l'atmosphère, mais avec le condenseur. Or, si la température moyenne dans le condenseur est de 45% la force élastique de la vapeur d'eau y sera seulement d'un dixième d'atmosphère environ. On voit donc que là vapeur contenue dans l'espace G, sous une pression primitivement égale à celle de la chaudière, afflue dans le condenseur où elle doit se liquéfier, jusqu'à ce que la tension dans cet espace ne soit plus que d'un dixième d'atmosphère ; le phénomène de l'abaissement de la pression est d'ailleurs tellement instantané qu'on peut considérer la force résistante comme étant toujours exprimée par la pression d'un dixième d'atmosphère, c'est-à-dire par la force élastique de la vapeur d'eau

la partie inférieure d'un cylindre vertical soulevait un piston contenu dans ce cylindre. Lorsque le piston était au haut de sa course, on interrompait l'arrivée de la vapeur, et on refroidissait extérieurement le cylindre : la pression sous le piston s'abaissant alors A une valeur trés-faible, la pression atmosphérique entraînait le piston vers la partie inférieure du cylindre ; ce mouvement était transmis par un balancier à la maîtresse tigeid'une série de pompes, destinées à l'épuisement des galeries de mines.

correspondante à la température des parties les plus froides de V espace où elle est contenue. C'est le principe connu soas le nom de principe de Watt. — L'utilité du condenseur est donc manifeste.

399. De la déteste. — Lorsque le cylindre est mis en commum'cation avec la chaudière par Tune de ses extrémités pendant toute la course du piston, on laisse échapper, à la fin de la course, un volume de vapeur égal à celui du cylindre, et avec une tension égale à celle qui régne dans la chaudière. — Watt a eu Tidée de ne laisser arriver la vapeur de la chaudière dans le cylindre que pendant une partie de la course du piston : en interceptant alors le tube d'arrivée, on laisse cette vapeur augmenter de volume, se détendre : sa force élastique va en diminuant ; mais, pourvu que Taccroissement de volume ne soit pas trop considérable, elle continue toiyours à agir comme une force motrice, supérieure à la pression qui s'exerce sur l*autre face du piston.

L'économie qu'on trouve dans l'emploi de la détente peu( se calculer d'une manière rigoureuse : nous nous contenterons de faire concevoir que cette économie est réelle. — Supposons que, dans une machine munie d'un condenseur, la force élastique de la vapeur dans la chaudière soit de 2 atmosphères, et que, à chaque coup de piston, on laisse la vapeur arriver dans le cylindre pendant la première moitié seulement de la course. On ne dépensera, pour le même nombre de coups de piston, que la moitié de la vapeur qu'on aurait dépensée sans détente ; mais, d'autre part, reflet sur le piston n'aura pas été réduit de moitié, car on aura eu d'abord la force motrice de 2 atmosphères, agissant pendant toutes les premières moitiés de la course du pistou ; on aura eu, en outre, pendant toutes les secondes moitiés de la course, une force motrice variable entre 2 atmosphères et 1 atmosphère, par conséquent toujours supérieure à la force résistante qui s'exerce sur l'autre face. Il y aura donc augmentation de l'effet produit, pour une même dépense de vapeur.

L'immense majorité des machines aujourd'hui employées fonctionne avec détente : on ne fait presque plus jamais usage du travail à pleine pression pendant toute la course du piston. — On emploie très-fréquem-

1 1 ment les degrés de délente r, j^, c'est-à-dire qu'on laisse arriver la vapeur pendant le cinquième, le dixième de la course du piston. Enfin, avec des machines présentant une grande perfection, on a pu avec avantage

employer la détente à ^ et même à ;^.