ADDITION DE CERTAINS PRODUITS DANS L'EAU DES CHAUDIÈRES
871. Tous les procédés qui ont pour effet de purifier Teau d'alimentation exigent des installations plus ou moins coûteuses et encombrantes, et une certaine main-d'œuvre que les industriels ne se résignent à faire que lorsqu'ils y sont à peu près obligés. On se contente le plus souvent de mettre, dans l'eau d'alimentation ou dans la chaudière, certains produits qu'on appelle tartrifuges, tartrivores, etc., et qui ont pour but non pas d'empêcher la précipitation des sels, mais de rendre les dépôts peu adhérents aux parois, afin qu'on puisse les extraire plus facilement.
Ces produits peuvent agir soit physiquement, soit chimiquement, soit des deux manières à la fois.
872. Les substances qui agissent physiquement ont pour but d'empêcher l'adhérence des dépôts par l'interposition d'une matière étrangère. On en a essayé un grand nombre.
On s'est servi de l'argile délayée, qui donne quelques résultats quand elle est bien employée ; mais l'argile est lourde, elle tombe facilement au fond des réservoirs et de la chaudière
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dès qu'on laisse Teàu en repos. C'est un grave inconvénient, car un dépôt d'argile au coup de feu d'une chaudière produit d'aussi mauvais effets que les incrustations elles-mêmes, et, dans ces conditions, le remède peut être pire que le mal.
Le talc parait agir sur certaines eaux. Il est employé efficacement sur une partie du réseau de Lyon.
La glycérine est également utilisée comme désincrustant. Elle se dissout dans l'eau en toutes proportions et enveloppe d'un enduit visqueux les particules solides au moment de leur précipitation.
On se sert aussi de pommes de terre, d'amidon, de dextrine, de gomme, etc., dont le mucilage semble pouvoir dans une certaine mesure empêcher l'adhérence des sels, mais détermine à la surface du liquide la formation de mousses qui, parfois, occasionnent des entraînements d'eau pouvant avoir des conséquences fâcheuses. Il ne faut employer ce moyen qu'avec réserve et précaution.
On a essayé le sucre, la mélasse, le sirop de fécule ; ces substances donnent lieu aux mêmes effets que les précédentes.
Les dissolutions tinctoriales de campêche, d'orseille, versées en proportions convenables dans l'eau d'une chaudière, agissent d'une manière assez marquée pour empêcher Tadhérence ; il en est. de même en général de toutes les dissolutions de bois, de sarments de vigne, etc.
On s'est contenté quelquefois de mettre directement des bûches ou des copeaux de bois dans les chaudières, mais il est arrivé que ces matières se sont déposées au-dessus du foyer et ont déterminé des coups de feu.
On s'est servi aussi, pour empêcher l'adhérence, d'un enduit de graisse appliqué sur le métal à l'intérieur des chaudières. Ce moyen n'est pas à recommander, car la graisse empêchant le contact de l'eau, la transmission de la chaleur se fait mal et la tôle se brûle. Nous signalerons du reste, dans les paragraphes 8oe et 899, le danger résultant de l'emploi des eaux grasses pour l'alimentation des chaudières.
On a remplacé la graisse par du goudron ou des résidus de
pétrole ; il faut avoir bien soin de n'appliquer ces matières qu'en couche très mince.
873. L'addition, dans l'eau des chaudières, de matières qui agissent chimiquement a pour but de produire rapidement la précipitation des sels dissous et d'empêcher leur cristallisation. Ils forment alors des boues faciles à enlever et non plus des dépôts adhérents. On s'est servi pour obtenir ce résultat de la plupart des produits chimiques qu'on emploie pour la purification préalable des eaux.
On a souvent recours à la chaux, qui agit en s'unissant à l'acide carbonique ; mais la chaux en excès forme elle-même des dépôts très adhérents.
D'après M. Kuhlmann, le carbonate de soude forme avec le bicarbonate de chaux du carbonate de chaux qui se précipite et du bicarbonate de soude très peu stable, qui perd son acide carbonique et peut agir sur une nouvelle quantité de bicarbonate de chaux. Dans ces conditions, la précipitation du carbonate de chaux se produirait indéfmiment, sans renouveler le réactif. En réalité, le carbonate de soude agit sur le chlorure de calcium que l'eau peut renfermer et donne naissance à du carbonate de chaux insoluble ainsi qu'à du chlorure de sodium qui reste dans le liquide. Il y a de ce fait une certaine perte de soude.
On se sert aussi du carbonate de soude pour décomposer le sulfate de chaux; il se forme du carbonate de chaux, lequel se précipite, et du sulfate de soude très soluble. Mais ce réactif agit difficilement sur le sulfate de chaux, et, avec des eaux séléniteuses^ l'emploi du carbonate de soude ne supprime pas les incrustations.
La baryte a été employée et son effet est certain, mais c'est un produit qui n'est pas obtenu industriellement à des prix permettant régulièrement son emploi.
On peut traiter les eaux séléniteuses par le carbonate de baryte, il se forme un précipité de sulfate de baryte et de carbonate de chaux.
On se sert aussi du chlorure de barium pour se débarrasser des sulfates et des carbonates.
INCRUSTATIONS. 23i
Le chlorhydrate d'ammoniaque a été Tobjet de nombreux essais et de rapports très favorables de la part de chimistes et d'ingénieurs anglais. Employé dans une chaudière en marche, en présence du carbonate de chaux, il forme du carbonate d'ammoniaque qui se volatilise et du chlorure de calcium qui reste en dissolution.
A fipoid, c'est la réaction inverse qui se produirait.
En somme, le sel ammoniac semblerait empêcher la formation des incrustations dans les chaudières, mais, entraîné avec la vapeur, il attaque et ronge la fonte des cylindres de machines, ce qui a fait renoncer à son emploi.
L'acide oxalique précipite la chaux du carbonate et du sulfate, mais il met l'acide sulfurique en liberté et ne saurait être employé qu'associé à une base. De plus il coûte trop cher ; il en est de même des oxalates alcalins.
874. La Compagnie d'Orléans fait usage pour ses locomotives du produit suivant :
Eau loo kil.
Bois de campéche 7 à 8 p. loo
Carbonate de soude 6 k y —
Ce produit est employé en quantité variable suivant le degré hydrotimétrique de l'eau servant à l'alimentation ; la limite du dosage est d'ailleurs indiquée par les entraînements d'eau qui se produisent quand on introduit un excès de solution antitartrique. L'instruction relative à l'emploi de ce liquide désincruslant recommande, afin d'éviter les émulsions en marche, de ne pas en introduire dans les tenders le premier jour de service qui suit le lavage de la chaudière.
La Maison Belleville se sert d'une composition formée de 5oo grammes de cachou et de i25 grammes d'une dissolution de soude caustique à 36"^ par litre, qui suffit pour une alimentation de 10 000 litres d'eau.
876. On trouve dans le commerce une foule de produits, dits tartrifuges ou tartrivores, qui tous auraient la propriété
232 CHAUDIËRES A VAPEUR.
d'empêcher les incrustations. Les inventeurs font en générât un secret de leur composition.
Nous ferons simplement remarquer qu'il est toujours 1res imprudent d'introduire dans les chaudières des produits dont on ne connaît pas la nature. C'est ainsi qu'en Alsace on a complètement renoncé à l'emploi de ces produits secrets, depuis que M. Walther-Meunier a analysé ceux qui lui ont été soumis et a fait connaître le résultat de ses recherches.
3° LOCALISATION DES DËPOTS.
Les incrustations et les dépôts sont d'autant plus gènasts et dangereux qu'ils se produisent dans des parties de la chaudière plus fortement chauffées ou plus difficiles à nettoyer. On a cherché des dispositions et des appareils pour forcer les dép6ls à s'effectuer en des points particuliers où ils ne peuvent présenter de danger pour la chaudière et d'où il est facile de les extraire.
876. Capsule au fond des chaudières. — Le procédé le plus élémentaire consiste à placer à une petite distance du fond de la chaudière une sorte de large gouttière entflle disposée parallèlement à la paroi cylindrique. L'eau circule avec une grande rapidité dans l'espace étroit réservé entre les deux surfaces métalliques et entraîne les sels précipités qui viennent en majeure partie se déposer dans la gouttière.
~ Cependant, aubout d'un certain temps,
des incrustations s'attachent à la paroi de la chaudière, et alors la gouttière, gênant leur enlèvement, produit un effet tout opposé à celui qu'elle devait permettre d'obtenir.
Pour faciliter la circulation, on a remplacé la gouttière unique par deux autres (tig. 5oi) disposées de part et d'autre de l'ase du générateur et laissant entre elles un certain intervalle. L'eau
descend par le milieu et remonte par les côtés où elle est le plus chauffée.
877. Déjecteur antioaicaire Duméry. — C'est un réservoir cylindrique, muni sur la moitié supérieure de sa hauteur d'une chicane verticale, en forme de spirale, et terminé à sa base par une partie conique pourvue d'un robinet de vidange.
La circulation résulte, dans cet appareil, de la disposition des deux tuyaux de communication avec la chaudière et de l'augmentation de densité du liquide qui se refroidit en passant dans le tube supérieur. L'eau circule très lentement en suivant la cloison, et les particules solides en suspension tombent dans la partie inférieure de la boite, échappent à l'action du courant et se déposent. On les extrait en ouvrant le robinet de purge. Ce déjecteur ne donne de résultats que dans le cas où il est appliqué aux chaudières ordinaires à bouilleurs, et encore faut-il que les eaux ne soient pas séléniteuses.
878. Débourbeur Dervaux. — Cet appareil a pour but l'extraction automatique des dépôts boueux qui se forment dans une chaudière, par suite de réchauffement brusque de l'eau d'alimentation dans laquelle on a ajouté un réactif approprié (chaux, soude, baryte). Le débourbeur se compose d'une sorte de récipient ou condenseur garni d'ailettes et placé au-dessus d'une bouteille servant de décanteur, avec laquelle il est en communication par un tube plongeur assez court. Le condenseur et le décanteur installés au-dessus de la chaudière sont reliés à celleci chacun par un tuyau débouchant à la partie inférieure du générateur. Le tuyau allant au condenseur est pourvu d'une enveloppe de vapeur, celui venant du décanteur est rempli d'eau refroidie par son passage dans le condenseur. La différence de densité des deux colonnes liquides détermine un courant d'eau ascendant, allant du fond de la chaudière au condenseur, et un courant descendant du condenseur vers le bas de la chaudière en passant par le décanteur. Le liquide ascendant est chargé de particules solides qui viennent se déposer dans le décanteur dont la section est telle que le mouvement y est beaucoup plus lent que dans les tuyaux de circulation; les boues se déposent et
23* CQAUDIÉHES A VAPEUR.
l'eau décantée retourne dans la chaudière. Le tuyau ascensioanel du condernseur est, un peu au-dessous du niveau moyen de l'eau dans le générateur, percé d'une petite ouverture allongée par laquelle passent, pour se rendre au décaateur, les matières qui peuvent surnager à l'état d'écumes. Un robinet spécial, placé à la base du décanleur, permet d'évacuer les dépôts à volonté.
879. Appareils Dulac. — M. Dulac a imaginé plusieurs dispositifs basés à peu près sur le même principe que celui que nous avons décrit en premier lieu(s7fl). En particulier, il en construit un spécialement destiné à la préservation des tubes Field. Cet appareil se compose d'un cylindre collecteur formant réservoir annulaire et enveloppant le tube intérieur adducteur d'eau de l'élément Field (fig. Son).
Le tube et le réservoir débouchent au même niveau, un peu en contre-bas de la surface de l'eau. Le liquide, pour arriver au tube adducteur, passe au-dessus du réservoir annulaire, dans lequel se dépose une partie des matières sohdes en suspension. Pour empêcher le retour de ces dépôts dans la masse liquide en mouvement, une tôle formant trémie, fixée vers le haut du réservoir annulaire, isole suffisamment la capacité inférieure.
L'appareil Belleville a été décrit lorsque Fia sm nous avons parlé de la chaudière de ce construc-
teur (ï29).
Il est évident que cette disposition pourrait s'appliquera la plupart des générateurs de vapeur.
880. Déjecteur Lencaucliez. — Le procédé employé par M. Lencauchez consiste & échauffer avant son entrée dans la chaudière l'eau d'alimentation dans un appareil où les dépôts peuvent se produire sans inconvénients.
L'appareil représenté figure 5o3 est constitué par une co-
loDoe ayant, avec la chaudière, uoe double communication audessus et au-dessous du niveau de l'eau; une série de boites superposées sont suspendues au couvercle de ce cylindre ; leurs bords sont écliancrés et disposés de telle manière que l'eau d'alimentation qui arrive à la partie supérieure tombe en cascade d'un étage à l'autre, tantôt vers le centre, tantôt à la circonférence.
Les contacts avec ta vapeur sont ainsi multipliés, et l'eau s'échaufTant rapidement abandonne la majeure partie des sels qu'elle tient en dissolulion; les matières précipitées se déposent soitdansles boites, soit à la partie inférieure du cylindre où se trouve un robinet de vidange.
Le même appareil peut être établi pour être chauffé avec ^ig. jos.
la vapeur d'échappement des machines. Dans ce cas, la précipitation est moins i
APPAREILS ËLECTRlQUIiS.
881. On a essayé à plusieurs reprises des appareils d dans la chambre de vapeur et destinés à créer des courants électriques dans la masse liquide. Leur fonctionnement a donné parfois quelques résultats, tandis que dans nombre de cas il est resté sans effet; on n'a trouvé aucune explication bieu plausible de ces phénomènes.
L'usage de ces appareils ne s'est pas répandu, à cause de l'incertitude et de la contradiction dans les résultats obtenus.
