APPLICATIONS

1167. Fabrication de la glace transparente. — La

glace artificielle obtenue avec les machines à froid est, en général, opaque. Lorsqu'on veut avoir de la glace transparente, il faut débarrasser l'eau à congeler de l'air qu'elle tient en dissolution. On arrive à ce résultat en agitant l'eau pendant la congélation (lies), ou en lui faisant subir soit une distillation, soit une ébuUition préalable, ou encore en utilisant les eaux de condensation des machines à vapeur. Généralement, on prend les eaux de condensation de la machine qui actionne la pompe de compression de l'appareil frigorifique. C'est ce procédé qui est appliqué dans la machine Fixary, représentée figure 655.

La vapeur d'échappement de la machine est amenée par le tuyau I au récipient G où elle se sépare de l'huile entraînée. Cette séparation s'effectue par action mécanique, en foisant passer la vapeur à travers une série de tôles rapprochées el percées d'un grand nombre de petits orifices. En sortant du séparateur, la vapeur est condensée en J par une injection directe d'eau froide qui vient compléter dans la mesure voulue la quantité de liquide nécessaire à la fabrication de la glace. En effet, le travail fourni par i kîlogr. de vapeur d'eau ulilisé dans la machine à vapeur permet d'obtenir un poids de jflace

Fig. 65 i.

supérieur k i kil<^r. Il est donc nécessaire d'ajouter l'eau qui manque.

L'eau ainsi injectée vient d'un réservoir supérieur H d'où elle se rend par le tuyau a au filtre 1 avant de passer au condenseur J ; l'élévation de température qu'elle éprouve en condensant la vapeur, la débarrasse d'une quantité d'air suflîsaute pour que la glace, obtenue avec le liquide résultant du mélange de vapeur condensée et d'eau injectée, soit encore transparente. Le liquide sortant du condenseur J commence à se refroidir dans le réfrigérant tubulaire K où il tombe en cascade sur des plans inclinés disposés en hélice, tandis qu'à l'intérieur des tubes circule en montant l'eau qui pro-

vient du condenseur à ammoniaque G et qui est refoulée par la pompe centrifuge P. Le refroidissement s'achève dans le deuxième réfrigérant L dont les tubes sont parcourus par de Teau qui vient du réservoir H et se rend au condenseur C. Ce réfrigérant L est pourvu à sa partie supérieure d'un tuyau d'aspiration d'air 3 et, à sa partie inférieure, d'un tuyau d'aspiration d'eau 4? reliés l'un à la pompe à air, l'autre à la pompe à eau de la machine M ; enfin, l'eau refroidie et privée d'air est refoulée par le tuyau 5 à l'accumulateur 0 dans lequel elle est emmagasinée.

Lorsqu'on introduit de l'eau dans les moules à glace, on a soin d'éviter l'absorption de l'air pendant le remplissage, en faisant descendre l'extrémité du tube d'alimentation jusqu'au fond du moule à remplir. De cette façon, on supprime la trop vive agitation qui se produirait à la surface du liquide et on se met à l'abri de l'entraînement d'air que provoque toujours un filet d'eau tombant d'une certaine hauteur dans une masse liquide.

On peut encore obtenir de la glace transparente par la congélation lente de l'eau à une température voisine de o"* ou en la privant d'air par l'action du vide. Ces moyens sont peu employés, on fabrique le plus souvent de la glace opaque pour les besoins industriels ou domestiques.

1168. Conservation de la glace. — Lorsqu'on a besoin de glace pendant les cha leurs de l'été et qu'on ne dispose pas d'appareils frigorifiques, on peut, dans les pays froids ou tempérés, conserver la glace qui se produit naturellement pendant l'hiver. Les locaux dans lesquels on emmagasine la glace dans ce but portent le nom de glacières.

Une glacière (fig. 656) est, en général, constituée par une sorte de citerne en forme de tronc de cône dont les parois sont en maçonnerie épaisse recouverte intérieurement d'une chape en ciment. La glacière est fermée à sa partie supérieure par une voûte en maçonnerie recouverte de terre ou bien se trouve pourvue d'une couverture en chaume très épaisse. Ces diverses dispositions sont prises pour réduire le plus possible

Ser. II. — 41

la traDsmission de chaleur et éviter la fusion trop rapide de la

glace emmagasiaée.

Le fond de la citerne est également conique et en son cenlre se trouve une grille placée au-dessus d'un puisard dans lequfl descend l'eau provenant de la fusion de la glace. Cette eau esl absorbée directement, si le terrain est perméable, ou bien

Kig. 6j6.

s'écoule par des tuyaux en pente qui l'aniënent à l'air libri' lorsque la glacière est établie sur le flanc d'un coteau.

L'entrée de la glacière doit toujours être placée au nord ol doit comprendre deux portes, séparées par un certain iolervalle formant sas, et ayant pour but d'empêcher la communication directe entre l'intérieur et l'atmosphère.

11 est facile de comprendre que les glacières de grandedimensions sont plus avantageuses que les petites, puisque, pour des corps semblables, les volumes croissent plus rapide-

meot que les surfaces et que le réchauffement reste proportionnel à la surface des parois*

Lorsqu'on emmagasine de la glace, certaines précautions doivent être prises. On dispose d'abord de la paille contre les parois de la glacière, on place ensuite les blocs de glace en évitant de laisser des vides. Souvent même on brise les blocs et on arrose la glace avec de Teau froide afin d'obtenir une masse compacte. On voit donc d'après cela qu'on ne doit charger les glacières que par un temps froid et sec.

Quand la glacière est remplie, on recouvre la masse de glace d'une couche de paille sur laquelle on met du bois ou des pierres.

Pour les glacières de moindre importance, lorsqu'il est difficile de fouiller le sol, on peut établir toute la construction ou une portion seulement au-dessus du niveau du sol. On la recouvre ensuite d'un monticule de terre qui enveloppe toute la maçonnerie.

On opère encore ainsi quand le niveau de la couche d'eau du terrain est voisine de la surface du sol. On est alors obligé de disposer la glacière en contre-haut, car il est nécessaire que Teau provenant de la fusion de la glace puisse toujours s'écouler à mesure de sa formation.

On donne encore le nom de glacières à des appareils domestiques dans lesquels on conserve la glace que l'on consomme pendant la journée. Ce sont des caisses en bois, dans la construction desquelles on prend toutes les précautions usuelles pour se mettre à l'abri du réchauffement. Ces glacières ont de doubles parois entre lesquelles sont placées des couvertures de laine, des édredons ou d'autres matières peu conductrices de la chaleur telles que la paille hachée, la sciure de bois, etc.

Autrefois on transportait, par navire, de la glace d'Amérique à Calcutta. La durée du transport était à cette époque d'environ cinq à six mois. L'emploi des machines frigorifiques, permettant de fabriquer la glace sur place, a fait disparaître cette industrie.

1 169. Refroidissement de l'air & basse température.

— Une application importante des machines à produire le froid est le refroidissement de 1 air des caves de brasseries, ou des chambres servant à conserver la viande, etc.

Nous avons déjà dit qu'à bord des navires on employait en général Tair froid détendu des machines frigorifiques, ce qui, bien que coûteux, est d'une grande simplicité ; à terre, où l'on dispose facilement des agehts chimiques nécessaires aux diverses machines à froid, on cherche à produire Tair froid plus économiquement ; on y arrive de plusieurs façons en opérant d'une manière indirecte. On peut faire passer à travers une couche de liquide incongelable à basse température Tair qu'on envoie dans les salles à refroidir, mais ce procédé a l'inconvénient d'user par entraînement une quantité de dissolution saline assez importante ; aussi préfëre-t-on, en général, laisser Tair se refroidir au contact des tubes dans lesquels circule la dissolution froide et qui sont alors habituellement fixés au plafond. L'air de cette partie de la salle augmente de densité en se refroidissant et descend vers le sol, tandis que l'air qui se réchauffe monte vers le plafond où il se refroidit à son tour et redescend ensuite. Il se produit une circulation continue qui favorise le refroidissement du local.

M. Lavergne emploie des tuyaux à ailettes, semblables à ceux qu'on utilise pour le chauffage, et dans lesquels circule le gaz ammoniac détendu d'une machine frigorifique.

1170. Chaque fois que l'on produit le refroidissement de l'air par sa circulation au contact de tubes froids, il est nécessaire de débarrasser la surface des tubes du givre qui la recouvre peu à peu et entrave rapidement la transmission du froid. M. Fixary opère ce dégivrement méthodiquement au moyen d'un dispositif ingénieux qui fonctionnait à l'Exposition universelle de 1889, où on l'employait à la conservation de la viande. Voici le principe de cet appareil, représenté figure 65;.

Deux serpentins A et B, parallèles entre eux, sont renfermés dans deux chambres voisines.

Dans la première phase d'une opération, l'air à refroidir

PHODUCTlO^ DU FROID ET DE LA GLACE. «43

passe d'abord sur le serpeDtïn B inactif, puis sur le serpentin A qui renferme seul le gaz ammoniac détendu. Lorsque A est recouvert de givre, on manœuvre les robinets de manière à envoyer l'ammoniaque dans B seul et on renverse la circulation de l'air affluent. Ce gaz commence alors à se refroidir en fondant la glace déposée sur A et l'eau de fusion s'écoule hors de l'appareil ; puis, l'air se sèche sur le second serpentin en abandonnant à l'état de givre la vapeur d'eau qu'il contient encore.

Lorsque le serpentin B est couvert de givre à son tour, on cesse d'y faire passer l'ammoniaque qu'on envoie alors dans A;

¥ig. eS;.

en même temps, on fait d'abord passer l'air à refroidir au contact des tubes du serpentin B, puis on l'envoie sur le serpentin A, et ainsi de suite.

En pratique, on ajoute deux autres serpentins (fig. 65^) que l'on dispose au-dessous des deux premiers. Ils achèvent de refroidir l'air et en même temps servent de témoins. Si l'opération est bien menée, leurs tubes ne doivent pas se recouvrir de glace. Ce réfrigérant a reçu d'importantes applications en France et en Allemagne.

1171. Conservation de la viande. — La conservation de la viande présente une importance toute particulière, principalement dans les grandes villes; dans ces dernières, en effet, on est parfois forcé, surtout pendant les chaleurs de l'été, de conserver dans les abattoirs, pendant plusieurs jours et même

quelquefois pendant plusieurs semaines, du bétail vivant: on réaliserait évidemment une grande économie en tuant dès leur arrivée les animaux destinés à la boucherie.

Dans ces dernières années, on a cherché à apporter en Europe de la viande fraîche venant de l'Amérique du Sud, sans être obligé de transporter le fourrage nécessaire pour la nourriture du bétail pendant la traversée. Le moyen employé consiste à conserver la viande abattue dans un milieu maintenu à une température voisine de o°.

On peut y arriver à Taide des machines à froid que nous avons décrites, soit en insufflant dans les chambres de conservation de Tair refroidi, soit en y disposant des tuyaux parcourus par une dissolution froide ; nous avons indiqué ces deux procédés (iifti« iiee).

Dans les installations de moindre importance et quand le séjour de la viande dans les garde-manger ne doit pas trop se prolonger, on se sert de glace. On place les matières à conserver dans une caisse entourée de toutes parts d'une couche de glace renfermée elle-même dans une enceinte à parois isolantes et percée à sa base d'un orifice pour l'écoulement de l'eau de fusion.

Cet appareil peut être placé dans une citerne établie en contrebas du sol; on épuise alors l'eau de fusion au moyen d'une petite pompe à main*

Des dispositions analogues ont été adoptées dans les wagons qui servent au transport de la bière.

MM. Rouart frères proposent pour le transport des viandes une disposition basée sur le même principe, mais perniettant de conserver pendant un temps assez long la viande congelée. Leur appareil se compose de deux caisses en tôle placées l'une dans l'autre, laissant entre leurs parois et sur toutes les faces un vide rempli d'une dissolution incongelable dans laquelle sont placés des serpentins que l'on peut mettre en communication avec une machine à produire le froid. La température de la dissolution peut être ainsi abaissée jusqu'à — lo", par exemple, et, si l'appareil est bien installé, il suffit de faire fonctionner la

machine frigorifique une fois ou deux par mois, pour que la température reste assez basse dans la caisse intérieure.

S'il s'agit du transport par mer, on peut, avec cet appareil, éviter Tinstallation d'une machine frigorifique, à bord des navires, mais on doit avoir sur le trajet un ou deux ports de relai pourvus d'installations frigorifiques.

MM. Rouart ont même étendu ce principe en transformant la cale entière du navire en chambre froide ; contre les parois du bateau se trouve un premier revêtement en bois, puis une couche de matière isolante, ensuite un second revêtement en bois, et enfin les deux cloisons métalliques comprenant entre elles la dissolution saline. Un modèle de ce dispositif figurait à l'Exposition du Ministère de la Guerre en 1889