SYSTÈMES DIVERS DE CHAUFFAGE PAR L'EAU CHAUDE

1348. Appareils & pulsations. — On se sert dans les sucreries, depuis plus de vingt-cinq ans, pour réchauffer les mélasses en cristallisation et faciliter le dépôt des cristaux de sucre, d'un appareil à circulation qui fonctionne par pulsations.

Cet appareil se compose d'un bouilleur placé sur un foyer ordinaire, d'un récipient utilisé comme surface chauffante et immergé dans la masse à chauffer, enfin de deux tuyaux pourvus chacun d'une soupape de retenue, qui relient le bouilleur et le récipient.

Le bouilleur renferme un flotteur sur la tige duquel se trouve une soupape permettant de faire communiquer, en temps utile, l'intérieur du bouilleur avec l'atmosphère.

L'appareil étant convenablement rempli d'eau et mis en ser-

vice normal, la circulation s'effectue périodiquement de la manière suivante :

Sous Faction du feu. il se forme dans la chaudière close une certaine quantité de vapeur dont la pression s'exerce sur Teau qu i lui a donné naissance et la refoule dans la surface chauffante.

La chaudière se vide jusqu'au moment où le flotteur se trouvant dénoyé, ouvre la soupape d'échappement. La vapeur se dégage dans l'atmosphère et la pression diminue dans la chaudière. Une partie de Teau de la surface chauffante rentre dans le bouilleur, la soupape d'échappement se referme automatiquement et les phénomènes que nous avons indiqués se reproduisent.

1349. Appareil Chibout. — M. Chibout applique au chauffage par circulation d'eau un système présentantde Tanalogieavec le précédent. Son appareil (fig. jSS) se compose d'une chaudière C, communiquant avec un réservoir supérieur R installé en contre-bas d'un vase fermé V, auquel il est relié par un tuyau t pourvu d'un clapet de retenue r. Ce tuyau plonge jusque vers le bas du récipient R et débouche à la partie inférieure du vase V.

Le conduit D de distribution d'eau chaude part du fond du vase V, dessert les appareils de chauffage a, a,, a^..., vient se raccorder à la base de la chaudière G et est muni d'un clapet de retenue près de son point d'insertion sur cette dernière.

Enfin, le vase V porte une soupape de sûreté à obturation hydraulique, formée par un siphon renversé STX dont la branche S monte jusqu'au sommet du vase Y, tandis que la branche X communique avec l'atmosphère. Près de sa courbure T la branche S du siphon s'élargit de manière à former un récipient d'une certaine capacité et pourvu d'un dispositif permettant de laisser échapper directement la vapeur lorsque la pression tend à dépasser la limite pour laquelle l'appareil a été construit. Vers l'extrémité de la branche X se trouve un second récipient formant réservoir de trop-plein et destiné k éviter les projections d'eau lorsque la pression varie brusquement dans le vase d'expansion.

Lorsqu'on chauffe la chaudière G, si le volume d'eau enfermé

entre les deux soupapes r et t\ ne circule pas, ou si le feu est très violent, il se forme de la vapeur, qui s'accumule à la partie supérieure du récipient R jusqu'au moment où sa pression fait équilibre à celle qui existe dans le vase d'expansion, augmentée du poids de la colonne d'eau qui surmonte la soupape r et de celui de cette soupape.

Dès que la tension de la vapeur dépasse cette limite, la soupape /- se soulève et l'eau du récipient R est chassée dans le vase V tant que l'extrémité du tuyau t plonge dans le liquide.

Dès que cette extrémité est dénoyée, la vapeur contenue dans le récipient s'échappe par le tuyau t, vient barbotter dans l'eau du vase d'expansion et la pression baisse dans la chaudière C et le récipient R.

*^ Aussitôt que la pression

P agissant sur la soupape r,

devient inférieure à celle que y la colonne de retour D exerce

Fig. 7.15. SOUS cette mCmc soupape,

celle-ci se soulève, et de l'eau refroidie remplace dans la chaudière l'eau chaude qui passe dans le récipient R, refoule la vapeur qu'il renferme et peut même monter dans le vase d'expansion par le tube t.

Ce mouvement se continue jusqu'au moment où la différence des pressions dans la colonne froide et dans la colonne chaude ne peut plus maintenir soulevés les clapets r et r, qui retombent alors sur leur siège. La circulation se trouvant interrompue, l'eau de la chaudière s'échauffe de nouveau et, au bout d'un certain temps, la circulation se reproduit.

A chaque mise en train, l'eau du vase d'expansion V étant froide, la vapeur qui se dégage du récipient R se condense tant que la température de Feau n'atteint pas un degré suffisamment élevé et il peut en résulter des vibrations et des bruits.

Ce phénomène ne se produit pas si l'eau du vase d'expansion se trouve suffisamment chauffée par l'émission d'eau chaude qui précède le dégagement de la vapeur ou si la circulation s'établit dans l'appareil sans qu'il y ait formation de vapeur; mais, dans ce cas, les soupapes sont plus nuisibles qu'utiles, puisqu'elles ont pour effet de réduire la charge motrice qui produit la circulation.

Afin de permettre de porter à plus de loo'C la température de l'eau dans le vase d'expansion, on ferme ce dernier et on le munit, comme nous l'avons déjà dit, d'un siphon renversé contenant de l'eau et formant soupape. Si les branches du siphon ont une longueur de lo mètres, la pression intérieure dans le vase d'expansion peut atteindre i kilogramme et la température de l'eau 120*, On se trouve donc, en réalité, en présence d'un système de chauffage à eau sous pression.

On peut augmenter ainsi l'écart de température entre les canalisations de chauffage et les locaux chauffés et réduire, dans une certaine mesure, l'importance des surfaces chauffantes dans les salles.

Ce serait une erreur de croire que la pression de la vapeur qui remplit le vase d'expansion aide la circulation de l'eau, car elle est au plus égale à celle qui existe dans la chaudière ; elle permet seulement d'augmenter la température de l'eau en circulation.

En fait, la pression dans le vase d'expansion V est toujours inférieure à celle qui existe dans le récipient R, et la résultante ou différence de ces deux pressions tend à s'opposer h la circulation de l'eau. Les deux soupapes r et r^ nuisent aussi à la circulation, et on conçoit que, dans beaucoup de cas, il soit préférable d'éviter la complication d'installation résultant de l'addition de plongeurs et de soupapes qui risquent de ne pas fonctionner.

Afin d'éviter réchappement de vapeur qui peut se produire par la base de la soupape hydraulique STX, lorsque la pression s'élève dans Fappareil, M. Chibout propose d'employer la vapeur du vase d'expansion à chauffer de Teau pour desservir un certain nombre d'appareils de chauffage ou pour alimenter un service de bains.

1360. Circulation d'eau par entraînement au moyen d'un Jet de vapeur. — A l'Exposition de Bruxelles en 1880 se trouvait exposé un système de circulation d'eau chaude pour le chauffage des wagons d'un train. L'eau du tender, entraînée dans un injecteur par un jet de vapeur vierge emprunté à la locomotive, parcourait un circuit formé de deux lignes de tuyaux : la première allant du tender fi l'extrémité du train, et la seconde revenant du dernier wagon au tender. La vapeur lancée dans l'injecteur chauffait l'eau en se condensant et lui communiquait par entraînement la vitesse nécessaire.

1351. M. Cuau aine a utilisé le même principe pour le chauffage des habitations.

L'injecteur qui produit le chauffage de l'eau et son mouvement dans les canalisations est alimenté de vapeur par un générateur voisin. Le volume d'eau contenu dans les tuyaux de chauffage augmente à chaque instant, tandis que celui que renferme le générateur diminue ; mais, abstraction faite des pertes, le volume total reste constant.

D'après M. Cuau, on peut, au moyen d'un injecteur alimenté par de la vapeur fortement surchauffée, réintroduire dans la chaudière l'eau en excès et chaude reprise sur le tuyau de retour du chauffage et produire ainsi la vapeur aussi économiquement que possible.

Ce procédé de chauffage ne présente pas en réalité d'avantages sur les autres systèmes à eau chaude ; comme il comporte une chaudière à vapeur fonctionnant à haute pression, il a l'inconvénient de ne pouvoir être conduit que par une personne habituée à ce genre d'appareils.

1352. Distribution d'eau chaude sous pression. — Une compagnie de chauffage a installé il y a quelques années, à

Boston, un système de distribution d'eau chaude portée à une température d'environ 200" qui était destiné à desservir iin quartier de la ville.

L'eau chaude, prise dans les chaudières par une pompe, était refoulée dans une conduite principale de distribution de 1 02 mm. de diamètre. Cette conduite passait dans les rues de la ville dans un caniveau qui contenait également le tuyau de retour à la chaudière; de distance en distance, elle alimentait des branchements secondaires aboutissant à des distributeurs à trois directions, permettant chacun de desser\'ir indépendamment trois maisons à la fois. Le diamètre des tubes faisant suite au distributeur variait de 7 à ao mm., suivant l'importance des services.

L'eau chaude arrivant dans la maison pouvait être utilisée directement au chauffage ou bien se rendait dans un appareil appelé convertisseur où elle se vaporisait en partie à une pression convenable réglée par un détenteur et la vapeur obtenue était employée soit à la production de force motrice ou au chauffage, soit pour la cuisine ou des opérations chimiques, etc. L'eau refroidie ou celle qui ne s'était pas vaporisée était recueillie dans une conduite spéciale qui la ramenait dans le collecteur général des retours, constitué par un tuyau de 2o3 mm. de diamètre. De là, elle se rendait dans une bâche, d'où elle était reprise par une pompe qui la refoulait dans la chaudière.

Les tubes de retour s'étant corrodés très rapidement, la compagnie a cessé son service au mois de novembre 1889.

1363. Considérations générales. — L'emploi de la vapeur d'eau pour le chauffage des édifices était tout indiqué, aussi bien en raison de la grande quantité de chaleur que ce fluide peut abandonner en repassant à l'état liquide, qu'à cause de la facilité avec laquelle on peut le transporter à des distances

considérables, sans pertes exagérées de calories.

Sbr. II. — 57

Aussi, depuis bien longtemps on a cherché à utiliser la vapeur dans ce but.

D'après Tredgold, Tidée en aurait été émise en Angleterre, vers 174^1 6t la première installation de chauffage par la vapeur aurait été réalisée en 1799, dans une filature.

A notre connaissance, le premier système de chauffage par la vapeur établi en France est celui du Palais de la Bourse de Paris, qui fut installé en 1828, sur Tavis d'une commission composée de Gay-Lussac, Thénardet Darcet.

Ph. Grouvelle père exécuta ensuite à la prison de Mazas un chauffage mixte (eau chauffée par serpentin de vapeur) qui fut mis en service en i85o; d'autres installations mixtes suivirent. Mais, jusqu'en 1872, le Palais de la Bourse était, croyons nous, le seul édifice, en France, qui fut réellement chauffé par la vapeur directe.

Cela tenait a ce qu'on ne savait pas distribuer la vapeur dont l'emploi, dans ces conditions, donnait lieu à des inconvénients graves ; en particulier, il se produisait des bruits intolérables, accompagnés de violentes secousses, qui détérioraient les joints, occasionnaient des fuites importantes et pouvaient même déterminer des ruptures. La répartition de la vapeur dans les divers appareils de chauffage était très irrégulière ; enfin, on redoutait les explosions.

L'emploi de la vapeur directe présentant, dans la plupart des cas, des avantages considérables, MM. Geneste et Herscher s'efforcèrent de remédier aux divers inconvénients qui l'avaient fait rejeter pour le chauffage des locaux d'habitation. Grâce à des perfectionnements successifs, ils parvinrent à réaliser de nombreuses installations très importantes (l'Hôtel de Ville et les nouveaux lycées de Paris, la Maison Départementale de Nanterre, le Palais de Justice de Bruxelles, etc.) (1).

Depuis lors, ils ont été suivis dans cette voie et la vapeur est

(1) Depuis quelques années, de nombreuses installations de chauffage à vapeur ont été effectuées a New- York, où une partie de la ville est chauffée par la vapeur que fournissent 65 chaudières, développant ensemble plus de 17000 m' de surface de chauffe.

aujourd'hui considérée ajuste titre comme le véhicule de chaleur à la fois le plus puissant et le plus souple dont on puisse disposer. Son emploi permet de répartir rationnellement les appareils de chauffage pour réchauffer directement les surfaces refroidissantes sans surchauffer Tair de ventilation, ce qui est si indispensable dans les locaux scolaires et dans les hôpitaux, par exemple ; il permet aussi de transporter la chaleur pour ainsi dire à toutes distances et, couramment, à trois cents ou quatre cents mètres et plus ; mieux qu'aucun autre agent, la vapeur se prête au réglage automatique de la température dans chaque enceinte en particulier et indépendamment des autres locaux desservis.

Enfin, le chauffage par la vapeur, bien établi, supprime toutes les chances d'incendie et présente, à tous les points de vue, toutes les garanties de sécurité désirables ; il n'y a pas d'exemple qu'une installation de ce genre, exécutée par des constructeurs compétents, ait donné lieu au moindre accident, ni même seulement à des fuites dommageables.

1364. Disposition générale d'une installation de chauffage par la vapeur. — En principe, une installation de chauffage de ce genre comporte un ou plusieurs générateurs de vapeur; des appareils de chauffage constitués par des récipients de forme variable où la vapeur se condense en abandonnant sa chaleur latente de vaporisation ; des canalisations à l'intérieur desquelles la vapeur circule pour se rendre aux surfaces chauffantes; d'autres dans lesquelles Teau condensée retourne aux générateurs ; enfin des appareils de réglage et de distribution, indispensables au bon fonctionnement.

Dans certains cas, les mêmes canalisations servent à la fois pour porter la vapeur aux surfaces chauffantes et pour en ramener l'eau condensée.

Lorsque la pression effective dans les canalisations ne dépasse guère un kilogramme et demi & deux kilogrammes, on dit que le chauffage est à basse pression; lorsque la tension de la vapeur est supérieure à cette valeur, on dit que le chauffage est à haute pression.

I 900 VENTILATIOIi ET CHAUFFAGE DES LIEUX HABITÉS.

\ Le chauffage à basse pression est celui qui confient le mieux

L pour les locaux d^habitation.

I Dans les bonnes installations de ce genre, la pression effec-

tive dans les appareils pendant la période des plus grands froids I ne dépasse pas quelques hectogrammes.

i Le chauffage à haute pression n'est guère admissible que dans

^ les usines. Lorsqu*on a recours à ce procédé, les canalisations

i doivent être établies avec des soins particuliers et les joints

très bien faits. De plus, il faut alors, autant que possible, proscrire Temploi de la fonte, de crainte d'explosion. I Selon que Teau condensée rentre directement des appareils de

I chauffage dans la chaudière ou bien qu'au contraire on la recueille

d'abord dans un récipient pour la refouler ensuite dans le générateur, le système est dit, dans le premier cas, à retour direct et, dans le second, à retour indirect.

Dans le chauffage à retour direct^ la force motrice qui produit la circulation de la vapeur est simplement due à la différence des pressions dans le générateur et dans les appareils de chauffage, différence qui résulte de la condensation de la vapeur dans ces appareils et n'est souvent par suite qu'assez faible. Dans le système à retour indirect^ on peut disposer, pour faire mouvoir la vapeur, de toute la pression effective que possède celle-ci dans la chaudière; aussi ce système convient-il plus spécialement pour les édifices considérables où l'on doit pouvoir porter la vapeur à grande distance, tandis que le système à retour direct n'est généralement employé que pour des installations peu importantes. Nous nous occuperons d'abord du chauffage à retour indirect qui est le plus employé en France et en Europe.

1356. Chauffage avec retour indirect. — Anciennes dispositions. — La vapeur prise sur la chaudière A, monte dans le tuyau B et se distribue dans les embranchements GC (fig. p6]. Par les conduits EE, elle pénétre dans les poêles ou surfaces chauffantes DD ; l'eau condensée descend par les tuyaux HH tombe dans le collecteur L et revenait dans le récipient M communiquant avec l'air libre par la tubulure 0. L'eau rassemblée dans le récipient M est reprise par une

pompe P et refoulée dans la chaudière A où elle se vaporise à nouveau. La dépense d'eau est donc théoriquement nulle.

Dans la pratique, les choses ne se passent pas aussi simplement que nous venons de le dire. La vapeur, arrivant d'abord dans les premiers poêles D qu'elle échauffe, descend ensuite par les tuyaux H, et passe dans le tuyau L où elle établit une contrepression. La pression de la vapeur à l'entrée des poêles étant d'autant moindre qu'ils sont plus distants de l'origine de la conduite, il arrive en général que, pour les derniers, la contrepression dans le retour étant sensiblement égale à la pression à l'entrée, l'air qu'ils contiennent ne peut s'échapper et ces appareils, ne recevant pas de vapeur, ne s'échauffent pas.

Pour évacuer cet air, on ouvre des robinets S, appelés souffleurs et disposés à l'extrémité (les conduites L, prolongées à cet effet et débouchant à l'extérieur. Ces souffleurs doivent être ouverts à chaque mise en train et même de temps en temps pendant la durée du chauffage.

Fréquemment, pour s'éviter la peine de les manœuvrer, on les laisse constamment ouverts. On dépense alors en pure perte d'énormes quantités de vapeurs.

En outre du grave inconvénient que nous venons de signaler, la présence de la vapeur dans la conduite de retour donne lieu à des vibrations et même à des claquements parfois très violents, qui résultent de la condensation brusque de la vapeur au contact de l'eau refroidie s'écoulant dans le tuyau L. Ces bruits désagréables peuvent aussi provenir de la condensation delà vapeur au contact des poches d'eau froide qui séjournent dans les points bas de canalisations présentant des contre-pentes.

Parfois, ils cessent presque complètement, lorsque la marche normale est établie; mais ils se reproduisent à chaque mise en train de tout ou partie du système.

1356. Chauffage à vapeur & basse pression & retour indirect. — Système Gteneste et Herscher. — La figure y5y représente la disposition schématique de ce système en supposant le cas du chauffage d*un Lycée, par exemple.

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Fig. 757.

Une chaudière A établie en un point quelconque, mais de préférence en contre -bas de tous les appareils de chauffage, fournit la vapeur nécessaire.

Du sommet de cette chaudière part une colonne maîtresse montante B qui s^élève aussi directement que possible jusqu'en un point situé au-dessus de toutes les surfaces chauffantes, à desservir et où se trouve disposé un régulateur de pression C. A partir de cet organe, la conduite principale de distribution de vapeur D descend en pente douce jusqu'en E, où est placé un purgeur permettant à Tair et à Teau de condensation mais non à la vapeur de passer dans le tuyau de retour MN qui débouche dans une bâche 0. Tout le long de cette conduite D sont branchés, aux points convenables, des tuyaux secondaires de distribution FF, munis à leur partie inférieure de purgeurs d'air et d'eau de condensation I ; enfin sur les conduites FF sont piqués les tuyaux G6 munis de robinets de réglage et desservant les batteries chauffantes H des locaux à desservir. A la suite de chacune de ces batteries se trouve placé un organe spécial L dit purgeur d'air et d'eau, qui débouche dans un tuyau vertical communiquant avec le retour principal MNN.

Le purgeur d'air et d'eau a pour but de retenir la vapeur dans la batterie chauffante tout en laissant passer l'eau de condensation dans les retours. Il permet également d'expulser, à la mise en marche, l'air que contiennent la conduite G et la batterie correspondante.

Il se compose (fig. 708), d'une boîte en fonte munie de deux tubulures, qui la mettent en relation, l'une avec les surfaces

chauffantes et l'autre avec les canalisations Fig. 758.

de retour d'eau condensée.

Cette seconde tubulure débouche sous une glace percée d'un petit orifice et sur laquelle se déplace un tiroir conduit par l'extr émité libre d'une spirale, fixée en son centre, et formée d'une lame de cuivre intimement soudée avec une lame d'acier. A froid, le tiroir découvre complètement l'orifice d'entrée de la seconde tubulure; mais, lorsque la spirale s'échauffe, elle se déforme et sa branche libre entraîne le tiroir, de manière que celui-ci recouvre de plus en plus l'orifice percé dans la glace.

On règle Tappareil de telle sorte qu'il soit complèteioieat ouvert à froid, et enlière^neiit fermé à loo'' ; dans ces conditions, le purgeur laissera passer Tair et Teau de condensation, mais retiendra la vapeur, dont la température est supérieure à Ioo^ Le système de chauffage fonctionne de la manière suivante : La vapeur provenant de la chaudière A mpnte jusqu'au régulateur détendeur C, qui a pour but de maintenir une pression constante dan» le^ conduites de distribution de vapeur malgré les variations d'intensité du feu. Cet appareil permet donc une certaine stabilité de marche sans qu'il soit besoin de pourvoir les chaudières d'un vaste, réservoir de vapeur et d'eau, ce que les considérations d'emplacement et de cat^orie rendraient souvent impossible à réaliser.

A partir du point C, le$ conduites de distribution vont constamment en descendant, de telle sorte que la vapeur et Teau de condensation y cheminent toujours dans le même sens.

C'est une condition indispensable pour éviter d'une façon certaine et absolue les bruits si gênants et les chocs si préjudiciables à la conservation des appareils qui se produisent dans les installations mal étudiées et qui ont tant contribué à jeter autrefois la défaveur et la défiance sur le chauffage par la vapeur. La vapeur remplit ainsi toutes les conduites de distribution; lors donc qu'on ouvrira un robinet, elle pénétrera dans la batterie correspondante, en refoulant devant elle l'air et l'eau de condensation qui traverseront le pui^eur. Celui-ci restera ouvert jusqu'à ce qu'il soit en contact avec la vapeur ; à ce moment la spirale bi-métallique s'échauffent fermera l'orifice de sortie du purgeur.

Au fur et à mesure que de la condensation dans la batterie chauffante, l'eau produite s'écoulera par le purgeur, mais jamais celui-ci ne donnera passage à la vapeur. Les retours peuvent alors être mis en communication avec l'atmosphère et il ny a plus ici à craindre les contre-pressions qui s'opposent à la mise en marche des appareils et occasionnent des claquements. Chaque batterie est absolument indépendante des autres ; en fermant un robinet on suspend d'une façon certaine l'arrivée de

vapeur, il suffit ensuite de le rouvrir, à n'importe quel moment, pour remettre la batterie en service, la vapeur y pénétrant de nouveau comme nous venons de l'expliquer.

Pour qu'une installation établie d'après ce système donne toute satisfaction, tant sous le point de vue de la commodité que sous celui de la sécurité, les divers éléments qui la constituent doivent satisfaire à certaines conditions, dans le détail desquelles nous allons entrer.

i*' Chaudières, — Les chaudières doivent, le plus souvent, pouvoir être classées dans la troisième catégorie ; il est évident d'ailleurs qu'elles doivent présenter toutes les garanties possibles contre les explosions ; enfin, comme on ne dispose généralement que d'un emplacement restreint pour les loger, il faut qu'elles soient aussi peu encombrantes que possible.

Pour ces diverses raisons on est conduit à recourir à des gé-< nérateurs dits « multitubulaires » dont nous avons décrit de nombreux types. Pour simplifier le service, obtenir une fumivorité à peu près complète, uniformiser la marche, réaliser des économies de combustible, il y a intérêt à munir ces appa-* reils de foyers spéciaux à alimentation continue. Enfin, il est utile d'avoir des régulateurs d'alimentation d'eau pour éviter les variations de pression qui se produisent quand on alimente par intermittence. L'alimentation se fait au moyen de pompes ou de bouteilles.

2° Ca?iali$alions de vapeur. — Les diverses canalisations de vapeur sont constituées par des tubes en fer étiré ; l'épaisseur de leurs parois est suffisante pour résister à une pression très notablement supérieure à celle qui correspond à la marche normale. Ces tuyaux sont assemblés les uns au bout des autres par des joints manchonnés, munis de deux contre-écrous et qui ont l'avantage d'être d'une élanchéité absolue tout en restant facilement démontables.

Dans certains cas même, lorsqu'on veut être sûr de l'étanchéité parfaite des canalisations, on intercale une rondelle de cuivre rouge entre les extrémités des tuyaux à réunir, taillées en biseau et filetées en sens contraire.

En engageant ces extrémités dans un manchon taraudé moitié à droite et moitié à gauche, on peut faire pénétrer les deux biseaux dans la bague de cuivre et obtenir ainsi un joint tout à fait hermétique et d'une durée indéfinie.

De distance en distance, les canalisations doivent être pourvues d'appareils compensateurs de dilatation, dont nous avons donné plusieurs types. Tant que le diamètre des tuyaux n'est pas excessif, la meilleure manière de permettre les dilatations consiste à ménager, tous les 20 à 25 mètres, des parties cintrées qui peuvent se déformer légèrement et donnent une certaine élasticité à l'ensemble.

3* Canalisations de retour d'eau. — Comme toute pression est exclue dans ces canalisations, on peut généralement les constituer par des tuyaux en fonte portés sur des rouleaux. Dans certains cas, lorsqu'elles sont exposées à des chocs, il est prudent de les établir comme celles de vapeur.

4" Batteries chauffanJtes. — Les batteries chauffantes sont formées de tuyaux en fonte (fig. 759-760) ou en fer, munis d'ailettes, ce qui permet de concentrer sous un petit volume une grande surface chauffante; nous avons déjà signalé les avantages de ces tuyaux. Etablies dans ces conditions, les bat-

teries chauffantes peuvent être, s'il Ï^^MM^mmil^^^^ y a lieu, rationnellement réparties ^^TOllllfllïmiimilll

Fig. 759.

Fig. 760.

tout le long des surfaces de refroidissement. Ces batteries peuvent également être placées en sous-sol, quand on juge nécessaire d'adopter cette disposition malgré ses inconvénients.

Réglage de la température, — Avec ce système, le réglage de la température est facile, soit qu'on fasse usage d'appareils spéciaux maintenant automatiquement constante la tem-

pérature de chaque salle, soit qu'on se contente, et c'est pratiquement suffisant dans beaucoup de cas, de disposer dans chaque salle un thermomètre visible du dehors et un robinet qu'on puisse manœuvrer sans pénétrer dans la salle en question. Le chauffeur en faisant ses tournées peut alors très facilement effectuer le réglage en manœuvrant les robinets.

Nous ferons ici remarquer que, quel que soit celui de ces deux procédés qu'on emploie, on s'attache toujours à régler la température dans chaque local en particulier^ de manière à conserver l'indépendance absolue des diverses salles à desservir. Le réglage central, en se basant sur une salle-type, présente au contraire l'inconvénient de rendre les locaux solidaires.

1357. On trouve, en Allemagne et en Autriche surtout, un certain nombre d'installations effectuées comme l'indique

Fig. 761.

schématiquement la figure 761. Les appareils de chauffage sont répartis en un certain nombre de groupes, desservis chacun par une conduite de distribution de vapeur et un tuyau de retour d'eau condensée muni à sa base d'un purgeur. Les appareils de chauffage sont placés en dérivation entre la conduite de vapeur et celle de retour d'eau et sont munis de deux robinets. On voit que, lorsque les appareils sont en fonctionnement, la vapeur doit envahir les retours

et donner lieu aux ioconvéaients que nous avons signalés. 1368. Chauffage & vapeur, â. basse pression, système Grouvelle. — Ce système, que M. Grouvelle applique depuis plusieurs années, comporte Les éléments csseatiels que

Fig. 76».

nous avons déjà indiqués et sa disposition générale (fîg. 763) ne présente au premier aspect rien de particulier. Les chaudières sont le plus souvent multittibulaires ; les conduites de distribution de vapeur sont en fer étiré; on fait en fonte, ou

ÏTg. ;63.

quelquefois en fer, celles de retour d'eau ; enfin, les appareils de chauffage sont généralement constitués par des batteries de tuyaux en fer (fig. ^63) munis d'ailettes en fonte rapportées et fixées au moyen d'un mastic de fonte. Mais, ce qui caractérise ie système, c'est le mode de distribution de la vapeur

CflAUFPAGE PAR LA VAPEUR. 909

dans les appareils de chauffage. M. Grouvelle, en effet, au lieu de placer & la sortie des batteries chaulantes des purgeurs laissant passer dans les retours l'air et l'eau mais retenant la vapeur, place à l'entrée de chacune d'elles un diaphragme percé d'un petit orifice. La section de cet orifice est invariable et déterminée par une série d'essais, de manière à permettre, avec une pression maxima de 2 kilogrammes, par exemple, dans les conduites, de laisser passer dans la surface chauffante correspondante le poids de vapeur nécessaire pour assurer le chauffage pendant les plus grands froids. Dans ces conditions, pour maintenir dans les locaux une température sensiblement constante, il faut pouvoir faire varier la pression en amont du diaphragme de manière à ce qu'il ne laisse à chaque instant passer dans la batterie de chauffe correspondante que la quantité de vapeur qu'il est nécessaire d'y condenser pour réparer les déperditions. On dispose pour cela, en tête des canalisations de distribution de vapeur, un régulateur de pression qui peut fitre actionné soit à la main, soit automatiquement.

Le diaphragmeest contenu dans une pièce spéciale, dite jauge (fig. 764), composée de deux robinets consécutifs; le premier est un robinet d'arrêt ordinaire à clé renversée et peut être manœuvré au moyen d'une poignée ; la clé du second est échancrée pour recevoir le diaphragme ; elle est recouverte d'un chapeau vissé qui permet d'y accéder en cas de besoin, soit qu'on veuille la retirer pour modifier la section p- g,

du diaphragme, soit qu'on veuille

la tourner, pour ouvrir momentanément à la vapeur un large passage, lorsque cela est nécessaire. Le r^lage automatique de la pression, pour obtenir à chaque instant l'écoulement en quantité convenable de la vapeur à travers les diaphragmes, s'effectue de la manière suivante :

Dans l'une des enceintes à desservir, qu'on désigne sous le nom de sulle-type, on installe un thermomètre analogue à celui des étuves de d'Arsonval, et qui, selon les variations de la température, modifie le débit d'une conduite de gaz. Celle-ci alimente un brûleur placé à la base d'un tube creux assez long, relié par un système de leviers et de bielles à la clé du distributeur de la vapeur dans les conduites (fig. ydS).

Suivant qu'elle s'allonge ou qu'elle se raccourcit, sous l'in- fluence des variations de débit de la conduite, la flamme da brûleur chaufl'e plus ou moins le tube, qui augmente ou diminue de longueur, et, parl'intermédiaire des leviers et des bielles, agit sur le robinet distributeur de vapeur.

A mesure que la température augmente dans la salle-type, le robinet distributeur de vapeur se ferme de plus en plus; ta pression dans les conduites de distribution diminue en consé^ quence et, par suite aussi, l'introduction de vapeur dans les batteries chauffantes; quaad, au contraire, la température s'abaisse, le robinet s'ou^tc de plus en plus, la pression dans tes conduites augmente, et, avec elle, l'écoulement de vapeur à travers les jauges.

La conduite de gaz doit être munie d'un régulateur de pression, car, pour les valeurs extrêmes entre lesquelles on veut maintenir la température, le robinet du distributeur doit être

Flg. ;«.

ouvert en grand ou fermé; le tube creux doit donc avoir une longueur déterminée et, par suite, la flamme une intensité donnée. Il semble même nécessaire que la composition chimique du gaz ne varie pas trop.

Le tube est très mince ce qui le rend très sensible aux variations d^intensité de la flamme ; pour empêcher sa déformation, on lui donne une section étoilée et on ne le fait travailler qu'à la traction.

Les dépenses de vapeur par les orifices des divers diaphragmes, étant liées à la pression par une même loi, restent proportionnelles à la section de ceux-ci, quelle que soit la pression dans les conduites de distribution. Si donc les orifices des diaphragmes des jauges alimentant de vapeur les surfaces chauffantes placées dans divers locaux ont des sections proportionnelles aux déperditions calorifiques de ces salles, les poids de vapeur distribués dans chacune d'elles étant eux-mêmes proportionnels à ces déperditions, les différentes enceintes conserveront toujours une température commune, quelle que soit la température extérieure- Un seul thermomètre, placé dans une salle- type et faisant varier la pression dans les conduites, comme nous l'avons expliqué, suffira donc, théoriquement, pour maintenir dans un nombre quelconque de locaux une température constante.

En pratique, il n'en est pas tout à fait ainsi, attendu que les diverses salles d'un même édifice ne sont pour ainsi dire jamais dans des conditions identiques au point de vue du refroidissement. Si, par exemple, une salle vient à être refroidie par l'ouverture un peu prolongée d'une porte ou d'une fenêtre, il sera impossible de ramener sa température au même degré que celle des salles voisines. A fortiori, en sera-t-il de même si cette salle est mise en service après la mise en marche de l'ensemble. Quand la salle-type se trouvera momentanément soumise à un refroidissement plus énergique que les autres, (si par exemple un carreau vient à y être cassé), la température dans celles-ci sera exagérée et d'autant plus que la salle-type aura été plus refroidie.

Si, au contraire, cette salle est soumise à une cause accidentelle de réchauffement, la température ira en s'abaissantdanslesautres.

D'ailleurs, même en théorie, le réglage au moyen d'un thermomètre unique, placé dans une salle -type, ne convient plus lorsque la température à conserver n'est pas la même pour toutes les salles.

Si on veut, par exemple, maintenir 20" dans une salle et lo* dans une autre, les quantités de chaleur à y fournir pour des températures extérieures de — i5«et de + 10° seront pour la première 35 Q et 10 Q et, pour la seconde, 3o Q' et 5 Q'(Q et Q' étant les déperditions correspondant pour chacune des salles à un écart d'un degré entre les températures intérieure et extérieure). Les quantités de chaleur à fournir varieront donc, dans le premier cas, du simple au triple, et, dans le second, du simple au sextuple et nous avons vu que les débits des jauges restaient toujours proportionnels, quelle que soit la pression dans les conduits. On ne pourra donc plus donner dans chaque enceinte la température imposée.

Aussi nous pensons qu'il est préférable de placer dans chaque local un régulateur spécial de température.

Il convient de remarquer que la suppression des purgeurs n'est pas sans présenter d'inconvénients.

En effet, les batteries chauffantes débouchant alors directement dans les retours, qui sont eux-mêmes en communication avec l'atmosphère, la température de la vapeur dans ces batteries est, au maximum, de 100**; il en résulte qu'on ne peut pas, lorsque surviennent des journées exceptionnellement froides, augmenter momentanément la puissance de chauffe des batteries, en élevant la pression et, par suite, la température de la vapeur qu'elles renferment.

Les surfaces chauffantes doivent donc, dans ce système, être calculées en se basant sur les plus basses températures qui puissent persister pendant quelque temps. Ainsi, à Paris, il faudrait calculer la surface des batteries en partant d'une température de — i5° à — 20** alors qu'en général il suffît de partir de — 7° seulement.

On voit qu'on est ainsi conduit à adopter des surfaces d'une importance plus considérable qu'il n'est nécessaire.

Il y a du reste pour cela encore une autre raison ; en effet, lorsque, comme cela peut se produire à la mise en train, par exemple^ on envoie dans les batteries plus de vapeur qu'elles n'en peuvent condenser, celle-ci se répand dans les retours et donne lieu à des contrepressions et à des claquements.

Pour éviter cet inconvénient on est amené à exagérer l'importance des surfaces chauffantes, afin de tâcher de toujours condenser toute la vapeur débitée par la jauge, même lorsqu'à certains moments on a besoin de pousser vigoureusement les appareils.

Les deux systèmes de chauffage à vapeur à retour indirect que nous venons de décrire conviennent surtout pour les bâtiments importants.

Quand on applique le chauffage par la vapeur dans des édifices peu importants ou dans les habitations , ce qui se fait beaucoup en Amérique, on préfère souvent recourir aux systèmes à retour direct.

1369. Chauffage & vapeur à basse pression, à retour direct. — Les divers systèmes employés peuvent se ramener à quatre types principaux : [j,

i"" On établit un tuyau unique allant en rampe continue du é4

sommet de la chaudière jusqu'aux surfaces chauffantes disposées dans les enceintes à desservir. Ce tuyau doit alors être .-.

de diamètre suffisant pour laisser p. ^^^ circuler en même temps et en

sens contraire la vapeur qui se rend aux poêles et l'eau condensée qui redescend à la chaudière (Kg. 766).

Ce système est assez peu employé, il ne convient que pour de petites installations et donne lieu à des bruits à la mise en train et souvent môme pendant la marche.

Ser. II. — 58

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a"* Le second procédé consiste à établir un tuyau partant du sommet de la chaudière et montant le plus directement possible au point le plus élevé de la canalisation de chauffage. Celle-ci se développe en pente continue dans les locaux à chauffer et se raccorde avec un tuyau également en pente qui ramène Teau condensée à la chaudière.

La figure 767 représente une installation réalisée de cette

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Fig. 767.

façon en Angleterre, en 1821, pour le chauffage d'une église : A, fourneau ; B, chaudière en tombeau ; G, prise de vapeur ;

D, canalisation de chauffage; E, poêle ou surface chauffante à vapeur ; F, tuyau de retour d'eau ; G, récipient ouvert à Tair libre et recevant l'eau condensée; H, tuyau d'alimentation plongeant dans la chaudière. Ce tube sert à la fois de soupape de sûreté et de manomètre.

Dans ces conditions, la circulation de la vapeur et de l'eau condensée s'effectue rationnellement, et le chauffage n'occasionne ni bruits ni claquements. Ce système convient bien pour les installations dans lesquelles on veut employer de la vapeur à très basse pression. Mais à cause de cela, il exige des canalisations de diamètres assez considérables, afin de réduire le plus possible les pertes de charge et de permettre à la vapeur d'arriver aux appareils éloignés de la chaudière.

J \sVv> -^>N^\Nv\^i^^î^-^J\^\>Kî}Wî>X^>î^^ ;■ Xx\;s; ;

Fig. 768.

3° On combine quelquefois ensemble les deux systèmes précédents en greffant sur le tuyau principal de distribution de la disposition n" s des embranchements simples qui servent à la fois pour porter la vapeur aux surfaces chauffantes et pour ramener l'eau condensée dans la conduite principale. Cette disposition (lig. 768) est économique d'installation puisqu'elle permet de supprimer une partie des canalisations de retour d'eau, mais elle ne paraît pas devoir être recommandée, car elle présente les inconvénients du système n" i dans lequel l'eau et la vapeur circulent en sens contraire dans un même tuyau.

4° Les embranchements desservant les surfaces chauffantes placées aux divers étages sont greffés sur la conduite principale de distribution et l'eau condensée dans chaque surfece

Flg. 769.

s'écoule par une conduite spéciale branchée sur le tuyau général de retour d'eau qui est alors situé en contre-bas du niveau de l'eau dans la chaudière (lig. 769).

Ce système doit toujours être préféré, son fonctionnement ne donne lieu à aucun bruit et les appareils de chauffage restent . indépendants l'un de l'autre.

Variante. — Lorsqu'on est obligé de réduire les dépenses de premier établissement, on emploie la disposition n"" 5 (fig. 770^ dans laquelle le retour de Teau condensée des surfaces chauffantes superposées s'effectue dans un tuyau unique branché sur la conduite générale de retour d'eau. Cette disposition, qui a été employée même dans de grands édifices, peut occasionner des bruits à la mise en train des appareils.

Les systèmes 1, s et a ne sont jamais employés qu^à basse pression et donnent de bons résultats quand l'installation est faite avec des tuyaux de gros diamètre. Mais ils ne peuvent être utilisés dans des installations étendues et complexes.

Toutes les dispositions que nous venons d'indiquer sauf les systèmes n^' 1 et 4 donnent lieu à des bruits à la mise en train.

Des précautions spéciales doivent être prises pour assurer l'évacuation de l'air des conduites. Cette évacuation peut être obtenue soit par une manœuvre de robinets, soit automatiquement, au moyen d'appareils spéciaux désignés sous le nom de purgeurs d'air que nous décrirons plus loin (laes).

1360. GhaufTage & retour direct et à surlkoes chauffantes variables. — Ce système, proposé par MM. Kœrting frères est une variante des dispositions n** s et s et n'est applicable qu'avec de la vapeur à basse pression ; il comporte : un foyer à chargement continu et à réserve de combustible ; un tuyau B de distribution de vapeur montant directement dans les combles; des surfaces chauffantes C, en tête de chacune desquelles se trouve un robinet d'arrêt v ; des tuyaux de retour D partant du bas des surfaces C et débouchant à la base E d*un récipient T, d'une capacité égale à celles de toutes les surfaces chauffantes d'un même étage qui communiquent avec lui. Ce récipient T est placé à un niveau légèrement plus, élevé que les surfaces C, de telle façon que celles-ci se remplissent d'eau pendant les arrêts du chauffage. Il est, à son sommet, ouvert à 1 air libre et pourvu d'un trop-plein servant à écouler Teau en excès.

Celle-ci descend dans un tuyau de retour G et revient directement à la chaudière. Des robinets de vidange veiv^ sont disposés pour vider au besoin les poêles C et les réservoirs T.

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Wv^w^WîSj xT^'sn; ^\^\^^^^\^^^^^^^\\\.v^^\\;^\;c:^ ^" nwww

L'appareil représenté (fig. 771) est supposé en marche normale, la vapeur venant de la chaudière se condense en partie dans le poêle et Teau condensée s'écoule par le trop-plein T et retourne à la chaudière. Cette dernière est pourvue d'un régulateur automatique de tirage que nous décrirons plus loin (laeft) et elle est munie d'un manomètre à eau M qui fait l'office de soupape de sûreté.

En faisant varier la pressron dans les surfaces chauffantes, on peut abaisser plus ou moins le niveau de l'eau qu'elles renferment, et, par suite, faire varier leur surface de chauffe et la chaleur émise.

Ce système présente cet inconvénient que, les appareils et une partie des canalisations restant pleins d'eau pendant les arrêts sont exposés à geler et à se rompre. Si on les vidait chaque fois que le service doit être suspendu, il faudrait à chaque remise en train, puiser d'air les surfaces chauffantes, car ce système ne comporte pas de pui^eur automatique. En outre, il se produirait des projections d'eau, des soubresauts et des échappements de vapeur à tout instant pendant la mise en train, chaque fois que la pression tendrait à augmenter dans la chaudière et ces inconvénients pourraient se continuer tant que la colonne d'eau emmagasinée allant du poêle C au réservoir F n'aurait pas une hauteur supérieure à celle qui correspond à la pression maxima de la vapeur dans le générateur.

1361. Les divers systèmes de chauffage à vapeur à retour direct étant, en général, appliqués dans les habitations privées

Fig- 77 ••

OU dans des édifices relativement peu importants, leur surveillance est presque toujours confiée à des hommes inexpérimentés, tels que des domestiques, des hommes de peine, etc. Pour rendre possible l'emploi du chauflage à vapeur dans de telles conditions, il a fallu simplifier le plus possible le fonctionnement des appareils et borner tout le service au chargement du foyer, à des intervalles assez éloignés. Nous allons faire connaître les différents éléments d'un de ces systèmes de chauffage à vapeur, et indiquer en même temps, les dispositifs auxquels on a recours pour simplifier le service du chauffeur.

1362. Chaudières. — On peut employer presque tous les systèmes de générateurs que nous avons décrits dans le chapitre relatif aux chaudières à vapeur (575 et suivants).

L*emploi des chaudières tubulaires est assez indiqué, car les inconvénients qu'elles présentent dans certains cas et qui résultent de l'impossibilité d'extraire les incrustations, disparaissent ici, ou du moins sont très atténués, puisque, en général, on vaporise toujours la même eau et qu'on n'ajoute que très peu d'eau nouvelle dans la chaudière.

En Amérique, lorsqu'il s'agit d'installations de chauffage de moyenne importance, on emploie souvent des chaudières tubulaires horizontales, à foyer intérieur ou extérieur. Ces chaudières, comme nous l'avons vu, présentent une grande surface de chauffe sous un volume relativement faible et ont une capacité beaucoup moins grande que les chaudières à bouilleurs. Elles peuvent être rapidement chauffées et utilisent convenablement la chaleur dégagée par le combustible. La figure 77a représente un type de chaudière à foyer extérieur qui est fréquemment employé.

Pour les petites installations de chauffage, on emploie des chaudières verticales, à foyer intérieur et à faisceau tubulaire qui sont peu encombrantes, ne contiennent qu'un faible volume d'eau, sont rapidement mises en service et sont suffisamment économiques. On dispose ces chaudières de façon que leur marche soit automatiquement réglée et que l'alimentation de leur grille soit continue. La personne chaînée de la

conduite du chaufTage remplit de combustible une ou deux fois par jour la trémie qui alimente la grille.

La Hgure 77? représente un de ces générateurs composé d'une chaudière verticale à foyer intérieur avec trémie de chargement et â deux faisceaux tubulaires concentriques.

Le faisceau qui entoure la trémie sert au passa£;e des gaz qui sortent directement du foyer et se rendent dans la boîte à fumée disposée au sommet de la chaudière. De là. les gaz chauds redescendent par le second faisceau tubulaire, remontent autour de la paroi extérieure de la chaudière el s'écoulent par la cheminée .

Quelquefois , cette dernière circulation n'existe pas et la fumée est évacuée à sa sortie du deuxième faisceau tubulaire.

Nous donnons, d'après M. Baldwin, la vue d'une chaudière munie de tous

ses accessoires, telle , ,

qu on les établit en

Amérique pour les chauffages à retour direct à basse pression (flg. 773).

A Enveloppe en maçonnerie.

B Tuyau de distribution de vapeur.

C Manomètre.

D Robinet de jauge.

F Soupape de sûreté.

G Régulateur d'alimentation d'eau nouvelle.

H Régulateur de tirage, agissant sur la porte P du cendrier.

I Régulateur agissant sur la porte J du foyer.

K Retour d'eau condensée.

L Robinet de vidange.

M M Tampons de ramonage.

N Tampon d'accèâ à la boite à fumée supérieure.

On remarquera que la disposition figurée ne comporte pas de niveau d'eau à tube de verre, ni de clapet de retenue sur le tuyau K et que pour répondre au règlement en vigueur en France, il faudrait ajouter ces accessoires ainsi qu'une seconde soupape de sûreté et deux autres robinets de jauge D.

Dans les installations du chauffage à vapeur établies dans des habitations, il faut que la chaudière puisse être confiée pour ainsi dire au premier venu. Il est donc nécessaire de la pourvoir d'appareils spéciaux destinés à empêcher automatiquement la vapeur de jamais dépasser une limite déterminée généralement inférieure à i kilogramme effectif. En général, on agit d*abord sur le registre d'admission d'air sous la grille afin de faire varier Tintensité de la combustion, puis, si cela ne suffit pas, on fait ouvrir soit la porte du foyer, pour introduire de l'air froid dans le fourneau, soit un registre donnant à l'air extérieur un accès direct dans la cheminée, ce qui coupe le tirage.

Enfin, si ces moyens restent insuffisants, les soupapes de sûreté doivent s'ouvrir et permettre l'évacuation de la vapeur en excès, jusqu'au moment où la pression est revenue à sa limite normale. L'ouverture des soupapes donnant lieu à une perte de vapeur, ces appareils doivent être établis pour ne fonctionner que dans le cas où tous les autres moyens sont restés impuissants et n'ont pu empêcher l'exagération de la pression dans la chaudière.

1363. Régulateurs d'admission d'air. — Ces appareils

chauffage: par la vapeur. m

règlent l'admission de l'air sous la grille, par la manœuvre automatique de la porte du cendrier qui se ferme ou s'ouvre plus ou moins suivant que la pression est plus ou moins élevée dans la chaudière. On emploie fréquemment un régulateur dans lequel on utilise le soulèvement ou l'abaissement d'une membrane en caoutchouc soumise d'un côté à la pression de la vapeur de la chaudière et de l'autre à la pression exercée par un disque surmonté d'une tige à fourche. Celle-ci supporte

l'axe d'oscillation d'un levier dont une extrémité est reliée par une chaîne à la porte du cendrier (%. 774)>

Dans les chaudières à haute pression, on remplace la membrane en caoutchouc par un diaphragme métallique, dont on amplifie

les mouvements par un système de ^

leviers multiplicateurs. Les appareils servant à manœuvrer la porte du foyer ou le registre de tirage sont disposés d'une façon analogue.

Dans certains cas, la porte du cendrier de la chaudière reste fermée, sauf pour l'enlèvement des cendres, et on règle la pression dans la chaudière, en faisant varier l'ouverture de l'orifice d'admission d'air sous la grille.

1364. Régulateur Bœchetn et Fost. — Au lieu de l'appareil que nous venons d'indiquer on fait parfois usage du suivant (fig. 775) qui comporte deux tuyaux en fer verticaux et concentriques ; le tube intérieur a,

ouvert aux deux bouts, est fixe, tandis que l'autre h est mobile et fermé à sa partie inférieure. Le premier communique par sa

partie supérieure avec le réservoir de vapeur de la chaudière de chauffage et reste ouvert à son extrémité inférieure. Le second est rempli de mercure jusqu'à une hauteur telle que l'extrémité inférieure du tube central fixe reste toujours plongée dans ce liquide.

Il est suspendu après un levier mobile & contrepoids qui lui fait équilibre et il porte h sa base un obturateur qui ferme plus ou moins l'orifice d'entrée d'air sous la grille.

Lorsque la pression augmente dans la chaudière, par suite d'un excès de vaporisation, la pression qui s'exerce sur la surface du mercure dans a fait refluer ce liquide dans le tube h. qui s'abaisse.

Le registre suit ce mouvement et réduit ou ferme même l'orifice de prise d'air de la grille. Quand la tension de la vapeur diminue, le mercure remonte dans le tube fixe et le tube mobile se relève ; la prise d'air s'ouvre de nouveau et ainsi de suite.

1366. Résulatenr Kœrtli^. — Gel appareil représenté (fig. 776) comprend un récipient M'M contenant du mercure et relié par un tube a avec le dôme de vapeur de la chaudière. Le récipient M est prolongé par deux tuyaux verticaux concentriques T et N. laissant entre eux un réservoir annulaire où se trouve un flotteur / formé de rondelles de carton comprimé qui monte ou descend suivant les fluctuations du niveau du mercure. Au flotteur/" est fixée une tige /passant dan? le tuyau N et portant deux obturateurs 00' qui peuvent fermer les orifices de prise d'air Fia 7-6 ^^ foyer. La tige l est munie d'un collier c

qui soulève un disque D permettant d'envoyer de l'air extérieur au-dessus de la grille après que l'orifice d'amenée d'air du cendrier est fermé.

Cette introduction directe d'air dans le foyer se produit tant

que le disque D reste soulevé. Dès que la tension de la vapeur diminue, le niveau de mercure dans le réservoir annulaire s'abaisse et le flotteur descend. La tige t suit ce mouvement ; le disque D revient sur son siège et empêche l'arrivée d'air froid au-dessus de la couche de combustible ; puis les obturateurs s'ouvrent, l'air afflue de nouveau dans le cendrier sous la grille et la marche normale se rétablit.

1366- Soupapes de sûreté. — Il peut arriver que les dispositions précédentes soient impuissantes à empêcher l'élévation de la pression dans la chaudière. Dans ce cas une soupape de sûreté à grand débit doit pouvoir s'ouvrir. On dispose la soupape dans une enveloppe munie d'une tubulure d'échappement et pour modérer le feu on envoie dans le cendrier, sous la grille, la vapeur qui se dégage. La manœuvre de la soupape peut être obtenue par l'effet d'un diaphragme en caoutchouc analogue à ceux employés pour la commande des registres de prise d'air et sous lequel se transmet la pression de la chaudière (777).

Une autre disposition consiste & établir un manomètre à eau analogue à celui employé dans le chauffage Chibout (iS4e)-

fig- 7Î7-

FiK- ;

1367. Surfaces chauffantes. — Les surfaces chauffantes peuvent être les mêmes que celles qu'on emploie dans les systèmes à retour indirect dont nous avons parlé. Mais, en

92i VENTILATION ET CHAUFFAGE DES LIEUX HABITfiS.

Amérique on emploie de préférence des surfaces dites radiateurs, formées en général d'un socle en fonl« pouvant recevoir de la vapeur et sur lequel sont vissés en nombre variable des tubes en fer réunis deux à deux par des coudes (778). Souvent les tubes restent isolés et sont tous fermés à leur extrémité supérieure (779).

Certains radiateurs sont construits tout en fonte et présentent des surfaces extérieures ondulées ou décorées.

1368. Purgeurs . d'air. — Dans les systè-

mes de chauffage domestique que nous venons de décrire, il faut, à la mise en train, expulser l'air contenu dans les surfaces chauffantes et canalisations.

Cette opération peut s'effectuer à la main au moyen de petits robinets qu'on ouvre quand on veut mettre en service tes radiateurs et qu'on ferme aussitôt qu'ils laissent échapper de la vapeur.

Dans les installations où le nombre des appareils est assez grand, cette double manœuvre devient impraticable et on laisse souvent ouverts en permanence de petits robinets spéciaux (780), dont la sortie se raccorde sur un collecteur spécial débouchant à l'air libre en un point oîi l'échappement n'est pas gênant. Cette disposition donne lieu à une perte de vapeur pendant toute la durée du chauffée.

On peut éviter cet inconvénient au moyen des purgeurs d'air automatiques dans lesquels on utilise la dilatation d'un métal sous l'action de la chaleur. La figure 781 montre la disposition d'un de ces appareils. 11 est formé d'un cadre en fer abcd à l'intérieur duquel est disposé un tube en cuivre pourvu de deux embases repo-

sant Tune sur un des côtés du cadre c d el l'autre supportant un guide mobile g. Le tube T est fermé à son sommet par un diaphragme percé d'un orifice o qui peut être fermé par l'extrémité d'une vis traversant le côté exemple o du cadre. Quand on met un appareil en train, l'air qu'il contient s'échappe jusqu'au moment où la i

vapeur arrivant dans le tube T chaufTe ce dernier qui s'allonge, tandis que les côtés du cadre restent invariables. On règle l'appareil de manière que, lorsque le tube en cuivre a pris la température de la vapeur l'orifice o se trouve fermé par la vis v.

Lorsqu'on arrête le chauffage, le tube central se refroidît et se contracte, l'orifice o s'ouvre et l'air rentre dans les appareils.

D'autres appareils sont basés sur la différence de ■

dilatation de deux métaux, ou sur la variation de courbure d'un arc métallique suivant qu'il est Kig. 781. chauffé ou refroidi.

Tous ces appareils présentent t'inconvénient de laisser échapper de l'eau et même de la vapeur.

En pratique, on a l'habitude de réunir les sorties des purgeurs d'air sur des collecteurs qui reçoivent l'eau ou la vapeur perdue.

1369. Régulateur automatique d'alimentation. — Théoriquement, dans un chauffage à vapeur à retour direct en fonctionnement régulier, il ne devrait jamais y avoir besoin d'ajouter de l'eau dans la chaudière.

En réalité cette addition est indispensable, parce qu'il y a toujours des pertes de vapeur ; elle s'effectue, automatiquement & l'aide d'un régulateur spécial. Cet appareil n'est pas disposé pour refouler l'eau dans la chaudière, mais pour laisser entrer l'eau en chaire empruntée à une conduite sous pression. Il ne s'applique donc qu'aux chaudières fonctionnant à une tension moindre que celle qui existe dans les conduites de distribution d'eau.

L'appareil (fig. 78a) se compose d'mie caisse C en fonte munie

de trois tubulures communiquant Tune a avec la chambre d'eau, l'autre b avec la chambre de vapeur de la chaudière et la troisième c servant à l'introduction de Teau nouvelle empruntée à

une conduite en charge. L'orifice qui termine la tubulure C peut être fermé par un obturateur o garni de caoutchouc et porté par un levier L tournant autour d'un axe t. Ce levier L Fig. 78a. reçoit à son autre extrémité un flotteur

F en cuivre, assez léger pour flotter et assez épais pour ne pas s'écraser sous la pression existant dans la caisse C.

Le niveau dans la caisse C est le même que dans la chaudière ; lorsqu'il s'abaisse, le flotteur descend et l'obturateur 0 démasque l'orifice c. De Teau s'introduit dans le générateur jusqu'à ce que le niveau normal soit rétabli.

On pourrait à la rigueur se passer du régulateur d'alimentation, dans les chauffages à retour direct, si le chauffeur avait le soin d'ajouter chaque jour la quantité d'eau nécessaire pour compenser les pertes.

1370. Calculs des dimensions des divers appareils que comporte une installation de chauffage & vapeur. — Lee divers éléments à déterminer sont :

Les dimensions des différeAtes parties de la chaudière à vapeur (grille, surface de chauffe, cheminée).

La surface chauffante des appareils de condensation d e vapeur.

Les diamètres des tuyaux de vapeur et de retour d'eau condensée.

Le point de départ de ces calculs est toujours la quantité C de chaleur effective qu'il faut fournir par heure à l'enceinte pour maintenir la température à un degré déterminé pendant les grands froids et que l'on calcule dans chaque cas particulier, comme nous l'avons vu précédemment.

On cherche d'abord le poids de vapeur W que la chaudière doit produire par heure. La chaleur contenue dans la vapeur

sortant de la chaudière est égale à pp^ N, de sorte que, si on désigne par X = 606, 5 + o,3o5 t la quantité de chaleur nécessaire pour produire i kilogramme de vapeur avec de Teau prise à o* centigrade et par 6 la température de Teau d'alimentation de la chaudière on a :

et comme 0 = (p-p);?jN, on trouve entre W et C la relation

p-px-e

Si la vaporisation se fait à 2*', t = i2o**,6o, X =: 643,33 et, si on alimente avec de l'eau à 43°, 33, X-6 == 600. Supposons en outre p = 0,60 et p = o, lo on a

o,5o 600 5oo

Le poids de vapeur est égal au nombre de calories à fournir utilement, divisé par 5oo.

Connaissant le poids de vapeur à produire, les dimensions de la chaudière, de la grille, de la cheminée, des carneaux, etc., se déterminent comme nous l'avons indiqué.

Nous rappellerons sommairement la marche du calcul.

Poids de combustible, — Le poids ps de combustible à brûler par heure se déduit immédiatement de l'équation

ps=

ou bien ps= — ^— — -^

(p-g)N '^ pN

Pour

p=o,6o, X — 6=600 et N = 8ooo on trouve

ps=^y^.

C'est-à-dire que le poids de combustible peut se calculer à raison de 7 à 8 kilogrammes de vapeur par kilogramme de houille. C'est ce qu'on obtient pratiquement avec une chaudière bien disposée et bien conduite.

Surface de la grille, — En admettant une combustion de 73 kilogrammesde houille par m. q. de grille et par heure p =-'^5 et par conséquent on a pour la surface de grille

On prend quelquefois

~"8oo

ce qui suppose la combustion de 100 kilogrammes de houille par mètre carré de grille.

Section de la cheminée. — La section û de la cheminée se calcule au moyen de Téquation générale

Si on a pu prendre la hauteur assez grande pour que