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desquelles i'emplui du clapet de retenue de tapeur n'est pas exigé. y

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desquelles l'emploi du clapet de retenue de tapeur

2,5oo

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si elle est comprise entre les deux courbes; de première catégorie si elle est au-dessus de la seconde.

On a tracé (fig. 5o5) deux autres lignes donnant, aux pressions usuelles, Tune la température d'ébullition de l'eau et l'autre le poids en kilogrammes du mètre cube de vapeur.

La figure 5o6 indique de même, pour une pression et un vo-

Volumes et xpoids

Pressions effectives Fig 5o5

Yoinnffs en mètres caies

Femperature^ 221L

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Pressions Effectives Fig. 5o6.

lume donnés, si un groupe de chaudières en première catégorie doit èlre pourvu d'un clapet de retenue de vapeur.

DISPOSITIONS GÉiNÉRALES DES CONDUITES DE VAPEUR.

918. La vapeur est d'un usage général dans Tindustrie comme force motrice et comme source de chaleur. Un des principaux avantages de son emploi consiste dans la facilité avec laquelle on peut la transporter à de grandes distances sans perles trop considérables, ce qui permet, pour les besoins d'an vaste établissement, de concentrer en un seul point le service des foyers.

On se sert, pour transporter la vapeur, de tuyaux métalliques dont les dimensions et les dispositions doivent être étudiées avec soin. Ces canalisations sont ordinairement établies en cuivre ou en fer.

On emploie généralement les tuyaux en cuivre rouge ou en fer étiré pour distribuer la vapeur sous pression; ces tuyaux se cintrent avec assez de facilité et on leur donne sur place les formes et courbures nécessitées par la disposition des lieux.

On emploie quelquefois les tuyaux en fonte lorsqu'il s'agit de vapeur d'échappement. Us sont d'un emploi moins commode que les tuyaux précédents, parce qu'ils nécessitent des pièces spéciales pour les coudes et tubulures.

Les tuyaux se font par bouts de longueur variable : 4 à 5 mètres pour le cuivre et le fer, a à 3 mètres pour la fonte. Ils sont assemblés entre eux par des joints qu'il convient de disposer de telle sorte que l'intérieur du tuyau reste toujours complètement dégagé. Le joint à brides est le plus communément employé ; l'étanchéité s'obtient par l'interposition soit de mastic de minium, soit d'une rondelle de caoutchouc, d'amiante ou même d'amiante caoutchouté. Elle peut d'ailleurs être produite par le contact direct de doux surfaces métalliques, comme nous l'avons vu dans la chaudière de Naeyer, ou bien à l'aide de

la disposition bien connue qui consiste à creuser deux rainures circulaires identiques dans les faces correspondantes des brides et à intercaler une bague en cuivre rouge dont les extrémités pénètrent dans les rainures et sur lesquelles on opère le serrage. Dans certains cas on emploie des raccords en bronze, soudés à la brasure forte sur les tuyaux et on opère le rapprochement au moyen de parties vissées. Les tuyaux en fer sont fréquemment réunis à l'aide de manchons taraudés et de contre-écrous.

II existe beaucoup d'autres dispositions de joints^ mais leur description ne saurait rentrer dans le cadre de cet ouvrage.

Le diamètre des canalisations de vapeur doit être déterminé avec soin. Lorsqu'on le choisit trop grand, on augmente les frais d mstallation et on accroît inutilement les surfaces de refroidissement et par suite les condensations. Si on le prend trop petit, il faut accroître la vitesse de circulation de la vapeur ; il en résulte une augmentation des pertes de charge dues au frottement et on est alors forcé de maintenir dans la chaudière une pression quelquefois très supérieure à celle dont on a besoin à l'extrémité des conduites.

Les vitesses généralement admises sont comprises entre lo et 23 mètres. On adopte fréquemment vingt mètres.

Afin de réduire le plus possible les condensations, il est important d'envelopper les tuyaux de vapeur de corps mauvais conducteurs, tels que l'ouate minérale, le liège, la paille, etc.

Un tuyau nu exposé à l'air peut condenser par heure et par mètre carré jusqu'à 4 et 5 kilogrammes de vapeur. Par l'emploi d'enveloppes convenables, on peut réduire cette condensation à I kilogramme et même à o,5o kilogramme. L'économie qui en résulte est considérable et de plus la chute de pression due aux condensations est notablement diminuée. Nous avons déjà donné AU n** 109 des renseignements comparatifs sur différentes enveloppes isolantes fréquemment employées.

919. Les conduites de vapeur étant soumises à des écarts de température considérables, selon qu'elles sont ou ne sont pas en service, il est absolument nécessaire de prévoir des dispositions spéciales, pour permettre la dilatation des tuyaux.

Les chiffres qui suivent feront comprendre l'importance de cette considération. En effet, le coefficient de dilatation linéaire du cuivre est 0,000017 et celui du fer 0,000012; par suite, une conduite en cuivre de ïoo mètres de longueur chauffée de o' à 1 00** par le passage de la vapeur se dilate de

0,000017 ^ '^^ ^ ioo=:o"*,i7

et si aucune précaution n'était prise pour permettre celte dilatation, il y aurait certainement rupture en quelque point.

Lorsque les conduites font des coudes assez nombreux et rapprochés, l'élasticité du métal suffît généralement pour permettre un léger mouvement et il n'est besoin d'aucune disposition spéciale. Mais lorsqu'il se présente des parties en ligne droite d'une grande longueur, il n'en est plus de même. On recourt alors à un moyen simple et très efficace qui consiste soit à cintrer légèrement tous les tuyaux, soit à intercaler en différents points convenablement espacés des parties cintrées qui, grâce à leur élasticité, se déforment et permettent rallongement du reste de la conduite. Ces tuyaux cintrés doivent être établis suivant la pente générale de la conduite pour que l'eau condensée s'écoule naturellement, mais si, par suite d'exigences locales, on était forcé de créer des points bas, il serait indispensable d'y placer des purgeurs automatiques ou des robinets de purge qu'on ouvrirait de temps en temps; mais l'emploi des robinets crée une complication qu'il faut éviter autant que possible.

Pour que le tuyau puisse se déformer sans que son élasticité soit altérée, il faut que les rayons des courbes soient assez grands et proportionnés au diamètre de la conduite; aussi ne trouvet-on pas toujours la place nécessaire pour placer ces courbes. Il faut alors établir des compensateurs de dilatation. On a souvent employé dans ce but des appareils (fîg. 507) composés de deux tuyaux dont l'un, renflé sur une partie de sa longueur, est muni d'un presse-étoupe dans lequel passe et peut glisser l'extrémité tournée de l'autre tuyau. Cette extrémité est généralement en bronze, ou tout au moins garnie d'un fourreau en bronze afin d'éviter que la rouille ne vienne coller ensemble les parties mo-

biles et paralyser le fonctionnement de l'appareil. Dans certains cas, on prend des dispositions spéciales pour limiter le déplacement relatif des tuyaux, empêcher leur déboîtement et reporter la dilatation sur les divers compensateurs d'une même canalisation.

Malgré les précautions prises dans leur construction et leur installation, les appareils de compensation à glissement ne fonctionnent presque jamais bien. Nous pensons qu'on doit leur préférer, quoiqu'ils soient un peu plus encombrants, les compensateurs à rotules dont les diverses parties sont réunies à l'aide

d'articulations analogues à celles des tuyaux brancbés sur les gazomètres dans les usines à gaz.

On aaussi utilisé comme compensateurs des disques en tôle emboutie dont le nombre dépend de la longueur de la conduite et réunies de manière à former une série de chambres lenticulaires donl les parois se déforment sous l'action de la dilatation ; on a généralement renoncé à employer ces appareils, car leur rupture a donné lieu à des épanchements de vapeur qui ont occasionné des brûlures graves et déterminé des accidents.

RETOUR d'eau condensée.

920- Dans certains cas, pour les machines sans condensation par e.<ïemple, on abandonne dans l'atmosphère la vapeur qui vient d'agir, et la quantité de chaleur considérable qu'elle renferme encore est ainsi complètement perdue. On conçoit qu'il y a intérêt, lorsqu'on le peut, à condenser cette vapeur et à la recneillir pour la faire servir à l'alimentation de la cliaudière. On y trouve le double avantage d'utiliser de ta chaleur qui serait

perdue et d'employer à ralimentation une eau qui ne produit pas d'incrustations.

Ainsi, lorsqu'on fait usage d'appareils chauffés par la vapeur, on recueille 'toujours les eaux de condensation et on les renvoie aux chaudières. Le retour de l'eau condensée à la chaudière peut se faire de deux manières :

1° Par retour direct; l'eau revenant directement dans la chaudière sous l'action de la pesanteur.

2° Par retour indirect; l'eau s'écoulant d'abord dans un récipient où on la puise avec un appareil d'alimentation pour la refouler dans la chaudière.

Bien que plus compliqué, ce dernier système présente, comme nous le verrons, des avantages qui le font généralement préférer.