Ces chaudières comprennent deux parties principales

i^ Une grande chambre à parois planes, ouverte inférieu-

rement, dans laquelle se trouve logée une caisse rectangulaire.

appelée boUe à feu, qui renferme le foyer et dont le dessus est tantôt plat, tantôt cintré.

a* Un corps cylindrique horizontal traversé suivant sa longueur par le faisceau tubulaire qui relie la boife à feu et la boite h fumée.

Les gaz chauds qui se dégagent de la grille achèvent leur combustion dans la boîte à feu puis pénètrent dans le faisceau des tubes. Ceux-ci ont de 4)^ ^ ^ centimètres de diamètre et 3 à 5 mètres de longueur ; les gaz les parcourent en cédant leur chaleur à Teau qui les entoure et viennent déboucher dans la boîte à fumée, surmontée d'une cheminée de faible hauteur dont le tirage naturel, absolument insuffisant, est considérablement accru par un jet de vapeur provenant de l'échappement de la machine.

L'aspiration produite par ce jet permet, non seulement de vaincre la résistance que les tubes offrent au passage des gaz de la combustion, mais encore de déterminer dans le foyer une combustion extrêmement active. On arrive ainsi à brûler par heure jusqu'à 4oo kilogr. de houille et au delà par mètre carré de grille.

Le tirage est tellement énergique que les gaz chauds entraînent avec eux des poussières et des particules do charbon qui s'arrêtent en partie dans les tubes et les encrassent. L'enlèvement de ces dépôts, c'est-à-dire le ramonage, est facilement effectué par la boite à fumée, qui est pourvue d'une porte d'accès.

Les doubles parois planes enlre lesquelles se trouve l'eau qui baigne la caisse du foyer sont reliées ensemble par de nombreuses entretoises, formées de rivets filetés qui maintiennent l'écartement. Le ciel de la boîte à feu supportant parfois des pressions qui dépassent 200 000 kilogr. doit élre consolidé au moyen de puissantes armatures.

Nous allons décrire deux chaudières de locomotives des modèles les plus récents et qui figuraient à l'Exposition universelle de 1889. La première, de la Compagnie d'Orléans, appartient au type de locomotive à grande vitesse et la seconde, de la Compagnie duNord, sert à remorquer les trains de marchandises.

CHAUDlgRES A VAPEUR.

CHAUDIÈRES TUBULA1RES. 47

704. Caïaudière de locomotive & grande vitesse de la CSompagnie d'Orléans. — Celte machine est montée sur quatre essieux dont les deux du milieu reçoivent les roues motrices d'un diamètre de 2",i5. La chaudière (fig. 38o-38i) timbrée à i3 kilogr. a une longueur de 6"", 80 et le couronnement de la cheminée est à 4 mètres au-dessus du rail. Le foyer, tout en cuivre, est du système de M. Polonceau, Ingénieur en chef du matériel et de la traction de cette Compagnie. Le ciel est constitué par une série de pièces cintrées dont les bords, relevés d'équerre, forment autant de nervures qui viennent se juxtaposer et sont utilisées pour l'assemblage des pièces entre elles. Cette disposition présente un double avantage : la paroi supérieure du foyer se trouve, en effet, consolidée par les nervures et les rivets d*assemblage ne sont pas exposés à l'action du feu.

La grille, mesurée horizontalement, a 2", 21 de longueur; sa largeur est de o°^,94i ; quatre petits conduits cylindriques traversant la face antérieure du foyer débouchent de chaque côté de la porte de chargement, et permettent l'accès de l'air au-dessus du combustible en ignition. Les parois verticales de la boite à feu sont solidement reliées à celles de la chaudière par un grand nombre d'entretoises. Les tubes, au nombre de 160, sont en laiton. Du côté du fovcr, leur extrémité est brasée sur un bout de tuyau de même diamètre, en cuivre rouge sans soudure longitudinale. Le diamètre extérieur des tubes est de 48 millimètres et leur longueur de 5°", 19. Ils sont sertis dans les plaques tubulaires et soutenus en leur milieu par une plaque percée de trous qu41s traversent. La surface de chauffe totale présentée par le faisceau tubulaire, le foyer et le bouilleur du genre Ten-Brink, esl de i39"*»,3o. La boîte à fumée est munie, en avant, d'une large porte qui permet le ramonage des tubes, et, sur sa face inférieure, d'un cendrier fermé par un registre pendant la marche et qui sert à l'évacuation de la suie et des escarbilles pendant le ramonage.

Le corps de la chaudière, en tôle d'acier de 16 millimètres d'épaisseur, a un diamètre moyen de i"^,3o. Il est surmonté de

48 CHAUDIËRES A VAPEUR.

deux dômes reliés à leur partie supérieure par un tuyau de fort ' diamètre; celte disposition a pour but de réduire la dépression à la surface de Teau sous le dôme d'avant, dans lequel se fait la prise de vapeur, et par suite de diminuer le primage, c'est-àdire la quantité d'eau entraînée.

A la partie inférieure de la chaudière se trouvent deux poches munies de fermetures autoclaves et destinées à recevoir les boues. Ces poches sont réunies par un tuyau sur lequel viennent se brancher deux tubulures horizontales symétriquement disposées par rapport à son axe, qu'elles coupent suivant un angle aigu; chacune des deux tubulures est en relation avec un giiïard. L'eau d'alimentation lancée dans le tube vers l'extrémité opposée au foyer entraine une certaine quantité de l'eau de la chaudière, se réchauffe en se mélangeant avec elle, et pénètre ainsi à l'avant du corps cylindrique à une température suffisante pour éviter les effets nuisibles du refroidissement brusque des parois métalliques.

Le tuyau de prise de vapeur qui, comme nous l'avons dit, débouche à la partie supérieure du dôme placé à l'avant, descend dans la chaudière, traverse la boîte à fumée et, de là, se rend aux cylindres de la machine. Enfin l'ensemble de la chaudière est enveloppé d'une couverture en feuilles de laiton, séparée de la chaudière par un intervalle de quelques centimètres, ot qui a pour effet de réduire les pertes de chaleur par convection et rayonnement.

705. La Compagnie du Nord exposait aussi une locomotive à grande vitesse pourvue d'un foyer Ten-Brink.

Cette machine est montée sur quatre paires de roues, dont les deux d'avant sont fixées à un bogie et les deux d'arrière sont motrices; sa hauteur totale est de 4"» 17 et la longueur de la chaudière est de fi^jSo; cette dernière est timbrée à 12 kilogr. Le ciel du foyer est plat ; mais pour éviter les déformations on le relie au-dessus de la chaudière par une série d'armatures formant entretoises entre les deux parois.

Le corps de la chaudière, dont le diamètre est de i"',282, est surmonté d'un dôme unique placé au milieu de sa longueur.

CHAUDIÈRES TUDULA1RES. 49

L'eau d'alimentation est introduite dans le corps cylindrique, eu contre-bas du faisceau tubulaire.

706. Chaudière de locomotive pour train de marchandises de la Compagnie du Nord. — Comme le but qu'on se propose dans ces locomotives est de développer un etTort de traction considérable sans qu'il soit nécessaire d'obtenir une grande vitesse, la machine est montée sur quatre paires de roues couplées, d'un diamètre de ■''.So seulement ; la hauteur de la cheminée au-dessus du rail est de 4", 1 76 ; la chaudière (fig. 38a)

a une longueur totale de 7'°,352, elle est timbrée à lo kilogrammes.

Le foyer en cuivre rouge rappelle la disposition Ten-Brink, niais le bouilleur iolérieitr est ici remplacé par une voûte en briques, supportée par des cornières pendantes ; le ciel est plat et consolidé par de nombreux tirants qui le relient à la partie supérieure de la chaudière. Les parois verticales du foyer sont également renforcées par des boulons formant entretoises.

La grille présente une surface de 2°^,o8 ; les barreaux qui la composent ont une épaisseur de 0,009 ^^ "^ laissent entre eux tpimi vide de 0,0 lo, ce qui permet de brûler les houilles les plus menues. Les tubes sont établis comme dans la chaudière P'écédente; ils sont au nombre de 197, leur diamètre extérieur iw«. Il, 4

est de 5o millimètres, leur loogueur de 4°','o et la surface de

chauffe de laô"'.

Le corps cylindrique de la chaudière, en tôle de fer de i6 millimëtres d'épaisseur, a un diamètre moyen de ■".So ; il est aplati au-dessus du ciel du foyer. Il n'y a dans cette locomotive qu'un seul ddme, placé vers le milieu de la longueur ; le luyau de prise de vapeur a son entrée près du sommet de ce dôme, descend dans la chaudière, dont il longe la partie supérieure pour ressortir un peu en arrière de la cheminée, se bifurque et se raccorde ensuite aux boites à tiroir des machines.

707. çaïaadtères tabulaires fixes. — Les principales dispositions des chaudières de locomotives sont également appliquées aux chaudières tubulaires fixes (fîg. 383-384 ) ;

Fig. 383.

mais, quand on dispose d'une cheminée de dimensions suffisantes, on supprime le tirage arlilîciel produit par le jet de vapeur d'échappement. Les gaz de la combustion sortant de la boite à fumée entrent dans un carneau spécial par lequel ils gagnent la cheminée.

Quelquefois, afm d'utiliser comme surface de chauffe une partie du corps cylindrique, on place la chaudière dans un fourneau en maçonnerie présentant deux cameaux latéraux, par

CHAUDIÈRES TUBULAIBES. 51

lesquels les gaz chauds sortant de la boite à fumée passent successivement pour se rendre d'abord à l'avant de la chaudière, puis à l'arrière et enfin à la cheminée.

On construit ainsi des chaudières très puissantes de i5o°"i de surface de chauffe et au delà.

Pour éviter les armatures que nécessitent les parois planes, on donne quelquefois à la botte à feu la forme d'uQ cylindre vertical qu'on aplatit dans la partie servant de plaque lubulaire. La disposition générale est d'ailleurs semblable à la précédente, et la circulation des gaz de la combustion se fait de la même manière.

708. Cbaudlère MoUnos et Pronnler. — Le foyer de ce générateur a déjà été décrit (aie), nous ne parlerons donc ici que de l'appareil vaporisateur.

La chaudière (Gg. 187, 188) est surmontée d'un large cylindre dont la moitié inférieure est seule remplie d'eau ; la chambre de vapeur étant vaste, le primage est faible. En même temps le niveau de l'eau se trouve }iig. ggi.

notablement élevé au-dessus du ciel du foyer, ce qui diminue les chances d'accidents. Enfin une plaque située vers le dernier tiers de la chaudière force l'eau d'alimentation à passer au contact de la portion du faisceau tubulaire ainsi isolée, avant de pénétrer plus avant dans le corps de l'appareil. On réalise ainsi une circulation en partie méthodique, favorable 4 la bonne utilisation de la chaleur, et de plus on évite les fuites qui se produisent souvent aux rivures transversales inférieures du cylindre horizontal de certaines chaudières tubulaires, quand on les alimente sans précaution avec de l'eau froide.

709. Chaudière A. tubes et chambre de combustion.— Les âgures 385 et 386 représentent une disposition qui participe â la fois de la chaudière de Cornwall et de la chaudière tubulaire.

Le foyer, placé dans un tube intérieur cylindrique dont la longueur est à peu près moitié de celle de la chaudière, comprend

la grille, l'autel et se termine par une chambre de combustion dans laquelle les gaz achèvent de brûler. A la suite se trouve un

Fig. 385.

faisceau tubulaire que les gaz chauds parcourent dans toute sa longueur avant de se réunir à l'extrémité du générateur dans une boite à fumée que surmonte la cheminée. On peut faire circuler les gaz de la combustion au contact du corps cylindrique extérieur, avant de les envoyer à la cheminée.

Cette chaudière est représentée munie d'un foyer ondulé du système Fox, qui résiste bien aux pressions extérieures et permet les dilatations.

Fig. 386. ^ jQ Chaudière Falrbalrn (fig. 387, 388).

— La chaudière Fairhaim est une modification de la chaudière Cornwall à deux gros tubes intérieurs. Comme celle-ci elle est

munie de deux foyers, mais, immédiatement après l'autel, les gaz se réunissent dans une même chambre de combustion de

CHAUDIÈHES TUBL-LAIRES. 53

tonne elliptique, avant de pénétrer dans un faisceau tubulaire. A rextrémité opposée aux foyers se trouve la boite à fumée, surmontée quelquefois d'un court tuyau de dég^agement semblable à celui des loco- e— ^ motives, mais commu- '^i .H7 niquant le plus sou- t^i^f^ vent avec un conduit J^KtBÊÊ^^ qui aboutit à la cbe- p^^^t^t-^b^ minée de l'usine. Vf ' ¥^ " a

Fig. 338.