COMPARAISON ENTRE LES DIVERS TYPES DE CHAUDIÈRES
753. Les chaudières à bouilleurs, et en général, les chaudières à foyer extérieur avec fourneaux en maçonnerie tiennent beaucoup de place et leur installation occasionne des frais accessoires de construction assez importants.
En raison de la haute température des gaz et de la grande surface offerte au refroidissement par les carneaux, il y a des pertes notables de chaleur par les parois; perles qui, d'après les expériences de MM. Scheurer-Kestner et Meunier, s'élèveraient jusqu'à 20 et 2j p. ioo. C'est une cause sérieuse d'infériorité de rendement.
Il pénètre en outre à travers les parois en briques, en raison de la grande surface qu'elles présentent, une notable quantité d'air qui refroidit les gaz de la combustion et diminue le tirage dans des proportions quelquefois fort gênantes. Dans certains cai on a été conduit à revêtir ces parois d'une enveloppe métalliqiu pour maintenir un tirage suffisant.
Un inconvénient grave des carneaux en maçonnerie séparé» par des murettes résulte de ce que la circulation des gaz de 11 combustion ne s'y fait pas toujours régulièrement; il suffit d'une légère fissure dans une voûte, ou dans les murettes de séparation, pour qu'une partie des carneaux et de la surface de chauffe cor respondante soit presque complètement inutilisée et que, dh lors, les gaz sortent plus chauds en emportant avec eux plus d< chaleur.
C'est pour toutes ces causes que le rendement des chaudières! foyer et circulation extérieurs est de 5 à 10 p. ioo moindre qui celui des chaudières à foyer et à circulation intérieurs.
Enfin les parois du foyer en briques réfractaires se détruisent assez rapidement sous l'action de la chaleur, des mâchefers collants et des coups de ringard des chauffeurs, et leur entretien esl assez onéreux.
CBAUDIÊRES A VAPEUK. 123
La façade du foyer en maçonnerie construite autour des ouilleurs se détruit rapidement sous l'action des mouvements le dilatation des bouilleurs et exige le plus souvent un rejoin- Loiement continuel et une reconstruction fréquente.
Avec les chaudières à foyer et à circulation complètement intérieurs du type locomotive, on n'a pas à craindre ces passages irréjruliors des gaz de la combustion d'un carneau à un autre et la circulation ne peut se faire que dans des conditions parfaitement déterminées. De plus, les rentrées d'air ne sont pas possibles.
Le refroidissement extérieur est aussi moins considérable, car les gaz de la combustion sont entourés d'eau de tous cotés et ce sont les parois de la chaudière qui sont exposées au refroidissement. Or, la température de ces parois est beaucoup moins élevée que celle des gaz de la combustion et on conçoit que la perte par transmission puisse être très réduite, surtout si l'on recouvre d'une enveloppe l'extérieur de la chaudière. Les générateurs comme ceux de Cornwall, dans lesquels la circulation des gaz s'effectue en partie à l'intérieur et en partie «l'extérieur, se trouvent à ces différents points de vue dans des conditions intermédiaires. Il faut d'ailleurs remarquer que, dans ces appareils, lorsque les gaz arrivent dans les carneaux exposés au refroidissement extérieur, leur température est déjà notablement abaissée, et que, par conséquent, la perle est moins sensible que dans les chaudières à bouilleurs ordinaires.
Les chaudières à foyer intérieur présenlent en général un danger contre lequel il faut avoir grand soin de se tenir en ?arde. La nappe d'eau qui recouvre le ciel du foyer n'a d'ordinaire qu'une faible épaisseur et il faut constamment surveiller le niveau pour que la tôle de coup de feu ne soit jamais mise à découvert. Une négligence du chauffeur pendant un temps relativement court suffit pour que ce fait se produise ; alors la tôle, n'étant plus refroidie par l'eau, s'échauffe, rougit et se déchire si elle est de mauvaise qualité; mais le plus souvent elle se creuse de manière à former une cloche qui remplit quelquefois toute la capacité du foyer. Cet accident est assez fréquent; pour le prévenir, la plupart des constructeurs établis-
seul au-dessus de la chaudière un cylindre supérieur qui coniniu nique avec elle, et permet de remonter convenablement le nivea de l'eau au-dessus du foyer.
Pour éviter que la tôle de coup de feu ne soit portée au rou* lorsqu'elle vient à ne plus être baignée par l'eau, on emploi quelquefois des bouchons fmibles vissés dans le ciel du foyc Chacun d'eux est percé hingiludinalement d'un canal qu'c remplit de métal fusible. Si le niveau s'abaisse trop le nie cuire en fusion et coule ; aussitôt la vapeur s'échappe et vieil éteindre le feu, Ces bouclions sont employés dans les locomc tives et dans certains générateurs fixes.
Les chaudières à bouilleurs sont les moins exposées au danger que nous venons d'indiquer; le coup de feu étant à la partie la plus basse de la chaudière, il faudrait vider complètement celle ci pour que cette tôle put rougir.
Les chaudières tubulaires ont l'avantage de présenter, sou un volume relativement faible, une surface de chauffe et une puissanceconsidérables. Elles sont beaucoup moins encombrante que les chaudières à bouilleurs et de Comwall, mais elles eoo tiennent en général moins d'eau et leur marche est par < quenl moins stable.
Leur construction et leur conduite sont plus délicates et elle sont plus sujettes aux fuites. Enfin leur plus grave ïnconvénicn provient de l'impossibilité à peu près complète d'effectuer 1 bon nettoyage intérieur et surtout l'enlèvement des incrustation adhérentes qui recouvrent les tubes et remplissent même parfois les intervalles qui les séparent. Le service de ces chaudières peut se faire d'une manière régulière et prolongée qu'en en ployant des eaux à peu près pures ou purifiées artiliciellenier
Les chaudières à vaporisateur amovible constituent, sous rapport, une modification des plus heureuses.
Les chaudières à vaporisation rapide ont, en général, un vc lume moindre et une surface de chauffe plus grande que les chat dières tubulaires elles-mêmes, 11 en résulte que leur fonction nement est encore moins stable; nous avons indiqué [??j comment dans certains générateurs on cherche à remédier à
inconvénient par l'addition d'un réservoir supérieur en partie
rempli d'eau.
Parfois même on établit deux réservoirs parallèles superposés ;
[ la prise de vapeur se fait alors sur le réservoir le plus élevé.
Il est évident que l'augmentation du volume du liquide résultant
de cette disposition entraine une diminution de sécurité.
Les tubes des chaudières à petit volume n'ayant qu'un faible diamètre sont exposés à être rapidement obstrués par les incrustations. On atténue cet effet fâcheux en épurant les eaux d'alimentation et aussi en alimentant directement dans le réservoir de vapeur de la chaudière afin d'obtenir par une rapide élévation de température des dépôts boueux non adhérents que Ton extrait de temps en temps par des purges. En outre les extrémités des tubes étant accessibles, il est facile de procéder à leur nettoyage intérieur à l'aide d'outils spéciaux, tels que tarières, grattoirs, etc.
Bien que ces chaudières offrent un grand nombre de joints, ordinairement deux par tube, les fuites sont aujourd'hui assez rares et l'application des joints à bagues coniques, sans interposition de mastic, a constitué un perfectionnement très important. Ces joints sont très étanches, ne présentent aucune cause de détérioration et il est très facile de les démonter et de les remettre en place en peu de temps. Au point de vue de la sécurité ces chaudières sont ordinairement préférables à celles des autres types; leur emploi tend à se généraliser de plus en plus, depuis quelques années.
754. La considération de l'emplacement horizontal que nécessitent les divers types de chaudières pour une surface de chauffe déterminée peut avoir, dans certains cas, une influence toute particulière sur le choix de l'appareil que l'on veut employer.
Pour rendre comparables, à ce point de vue, les divers générateurs entre eux, nous indiquons approximativement pour chaque système le rapport de la surface de chauffe à la surface occupée par la chaudière, ou, ce qui revient au même, le nombre de mètres carrés de surface de chauffe pour un mètre superficiel d'emplacement sur le plan horizontal.
i° Chaudières à grand volume. . i à 3mq en moyenne.
a° — senii-tubulaircs. .3 5 —
3° — tabulaires 5 9 —
4° — multibulaires . . . 9 12 —
5° — verticales 10 i5 —
Ces chiffres permettent de déterminer approximativemen suivant le système choisi, l'importance de la chaudière qui pei être installée dans un emplacement donné.
755. Rendement. — Un des éléments les plus important d'une chaudière à vapeur est son rendement, c'est-à-dire h quantité d'eau vaporisée par kilogramme de combustible. C'eu le plus souvent d'après son rendement qu'on estime la valeur d'un système ou d'une disposition de chaudière.
Au premier abord il semble assez simple de mesurer exactement le rendement d'une chaudière pour le comparer à celui d'une autre ; on pourrait croire qu'il suffit pour cela de faire fonctionner chacune d'elles pendant un certain temps, de peser le combustible consommé et de mesurer l'eau prise pour l'alimentation.
En fait, rien n'est plus difficile que d'avoir des chiffres exacts, à cause des nombreux éléments qui interviennent et tendent à fausser les résultats de comparaison.
Il y a d'abord la manière de conduire le feu; on a constaté en effet que le rendement d'un mùmc générateur peut varier de plus de 5o p. 100, suivant l'intelligence et l'habileté du chauffeur, suivant qu'il est ou non habitué à la chaudière qu'il conduit ou au charbon qu'il emploie. On a organisé dans certains pays des concours de chauffeurs, dans le but d'exciter entre eux une certaine émulation et de leur faire voir les meilleures méthode» " pour conduire les foyers et les chaudières. On a pu constater" ainsi de très grandes différences dans les résultats obtenus.
Cependant, ce qui semble résulter des expériences faites, c'est que, lorsqu'on a un foyer bien établi suivant les principes énoncés dans le chapitre qui a été consacré à cette étude ((orne Ier)
lorsque le fourneau a été construit de manière à éviter, auque possible, les perles de chaleur, le rendement ne dépend
ement que de la température à laquelle les gaz de la corn- >ii quittent la chaudière, et cela quel que soit le type de géour employé.
