OOOO V

Appelons :

Q le volume en mètres cubes de ce poids de vapeur; d sa densité:

s la section de la soupape en mètres carrés ; v la vitesse d'écoulement de la vapeur en mètres. On a

pr=Qd=svd. (2)

Nous allons calculer les différents termes de cette équation. La vitesse v est donnée avec une approximation suffisante par l'expression :

dans laquelle

9 est le coefficient de contraction à l'origine du tuyau d'écoulement ;

APPAREILS ACCESSOIRES DE SÛRETÉ. 16a

t la température de la vapeur ;

a la tension absolue de la vapeur évaluée en atmosphères ; nr la pression du milieu dans lequel la vapeur s'écoule. Dans le cas actuel n0= i, puisque l'écoulement se fait dans l'atmosphère. Les pressions n et tî0, mesurées en atmosphères, pourraient aussi bien être évaluées en unités d'une autre espèce, puisque dans l'expression de v il n'entre que le rapport des pressions. Nous prendrons :

v = 5oo?\/- (i-hxt). (3)

Exprimons maintenant la valeur de d; c'est la densité de la Tipeur qui s'écoule à t degrés et à // atmosphères, elle est donnée par la formule

f rf = o,ooi293xo,6?.2X-X -• (4)

Ed portant dans l'équation (a) les valeurs de P, v et d fournies par les relations ( i ) (3) et (4) on a :

o.iooS 4 In— i , x 0 ., n

-T-. —s X oooç y : r+anx o,ooi 2o3 X 0,622 X

J600 T V // ' u i-r-xt

En prenant o — 0,70 (au lieu de 0,60, coefficient appliqué pour l'écoulement en mince paroi) on trouve en effectuant

5 = 0,OOOlS

ou. en désignanl par s, la section de la soupape en centimètres carrés :

Des ingénieurs des mines ont fait des expériences pour établir une formule administrative, et ils sont arrivés à

dans laquelle :

D est le diamètre de l'orifice en centimètres: n la pression absolue en atmosphères ; Sla surface de chauffe de la chaudière en mètres carrés.

Cette formula donne las mêmes résultais que la formule (5)< nous venons d'obtenir,, maison ne s'en est pas contenté et on a |

D=fl,6l/ h

ce qui donne une section quatre fois plus grand e.

Quoique les ordonnances de 1880 ne contiennent aucune pi cri pi ion relative à la détermination du diamètre des soupape on se sert encore généralement de cette dernière formule.

802. Soupape à gorge Léthuillier et Pinel. — Les sou papes de sûreté du type ordinaire laissent bien échapper la vapeu des que la tension atteint la valeur pour laquelle elles ont été 1 glées, mais elles ne se lèvent pas sensiblement tant que cette pre BÎon n'est pas notablement dépassée ; ceci tient à ce que la pressic exercée sur la face inférieure du clapet est moindre que cel] existant dans la chaudière, dès que l'échappement commenc à se produire.

La soupape de MM. Léthuillier et Pinel (fig. £6a) a pou

but de parer à cet inccmvé nient, et en même lemp d'obtenir un soulfevemen progressif pour éviter la pression toujours dangereux produite par un soulevemen brusque.

Le siège de la soupape

entouré d'un cylindre

quelques centimètres de hauteur, rétréci à sa partie supérieur

Le clapet se compose de deux disques superposés laissant enti

eux un espace libre dans lequel sont disposées quatre ailettes se

vant de guides. Le disque inférieur repose sur le siège de Tappare

Lorsque la pression de la vapeur dans la chaudière est sur

point d'atteindre sa tension limite, le clapet commence à se lev

Légèrement et la soupape « souffle ». Le clapet continuant à

soulever la vapeur s'échappe de plus en plus. Une partie s*éc

directement dans l'atmosphère et le reste agit sous le dïs<]

Fig. 462.

APPAREILS ACCESSOIRES DE SÛRETÉ

supérieur de la soupape, ce qui force celle-ci à continuer son mouvement ascensionnel. Si le débit de la vapeur augmente, l'action sur le disque supérieur croît aussi, de sorte que le clapet se soulève de plus en plus. Dès que le clapet est assez levé, la pression baisse, l'action de la vapeur sur le disque supérieur diminue, le clapet redescend doucement et son mouvement se règle sur la décroissance de la pression. En réalité, le jeu du clapet n'est pas aussi régulier qu'il vient d'être dit; on observe une série d'oscillations dont l'amplitude et la durée variables dépendent en partie de l'allure de la chaudière.

803. M. Dulac a établi une r soupape à levée progressive que ► nous représentons figure 4*>3.

Elle se compose des éléments dune soupape ordinaire, aux- I quels s'ajoute un compensal ttur formé d'un tronc de cône I dont la petite base constitue la soupape et dont la grande émerge au-dessus d'un ajutage conique de manière qu'il reste entre celui-ci et la soupape un espace annulaire à section croissante. Quand la pression est voisine de la limite fixée par le timbre Je la chaudière, la soupape commence à se soulever et, grâce à la force vive de la veine fluide qui agit sur le cône extérieur du clapet, le soulèvement s'accentue graduellement jusqu'à ce que la section d'écoulement soit suffisante pour limiter la pression. La figure ci-dessus représente une soupape pourvue d'une envelnppe qui porte une tubulure permettant d'évacuer hors de la chambre de chauffe la vapeur qui se dégage.

Par des essais très intéressants, M. Walckcnaer, ingénieur des mines, a montré que, dans une chaudière de 34 mq munie d'une soupape Dulac de 36 mm, la pression intérieure n'avait dépassé que de ok,5 la pression initiale de soulèvement, tandis qu'une soupape ordinaire de 6o mm permettait un excès de ok,().

Fig. ',<i3.

hg. m

804. Soupape Haftier. — Elle se compose (fig. i<>i siège surmonté d'un rebord évasé, d'une soupape prnpreme dite, présentant sur toute sa circonférence et nu peu au-dêtl

de sa base une légère saillie, enfin d"un manchon mobile parle prolongement supérieur i la soupape.

Les auhes pièces rappelle cl les «Tune soupape ordinaire levier ou à ressort.

Quand un excès de pressic se produit, la soupape se soldai glisse comme un piston dans manchon et présente alors à Ta tion de la vapeur une surface pin grande que celle pour laquelle I contrepoids a élé calculé ; le soulèvement se continue jusque ce que la soupape s'applique contre le redan du manche Celui-ci est alors entraîné à son tour et l'ensemble se maintien soulevé de la quantité nécessaire pour assurer le dégageaient I la vapeur en excès. Lorsque la pression normale est rétablie, le iliilérents organes reprennent leur position première.

805. Soupape Adams. — M. Thomas Adams obtient ir simplemenl un résultat analogue en disposa autour de L'obturateur et Faisant corps avec un rebord contre lequel vient frapper la vapeur i mouvement (fig. ;o » . i le rebord a la forme d" gouttière renversée dont le proiil est un dec cercle de 10 millimètres et demi de diamèlr

Ajoutons que la charge est directe et produi par un ressort. M. Compère, ingénieur en ch de l'Association parisienne «les propriétab d'appareils à vapeur, a fait un grand mmiL d'expériences qui oui démontré l'efficacité l'évasement extérieur des soupapes.