PURGEURS AUTOMATIQUES

925. Le retour de l'eau condensée dans un récipient cumin 11liquant avec l'atmosphère présente, comme nous l'avons vu, le Tarul avantage de faciliter la circulation clans le sens voulu et l'assurer la régularité dans le fonctionnement des appareils de hauffage, mais il a un inconvénient qui pourrait être grave si ou *e prenait certaines précautions.

Si les robinets qui distribuent la vapeur aux appareils, ainsi Jue ceux placés sur le retour, sont trop ouverts, la vapeur introluite n'étant pas entièrement condensée, l'excédent se rend avec 'eau de retour au récipient collecteur, et, par h tuyau d'échappement, elle se répand librement dans l'atmosphère. 11 suffit de a négligence d'un ouvrier ou d'un mauvais réglage des robinets pour perdre de cette façon et pendant des journées entières les quantités considérables de vapeur.

Pour éviter cet inconvénient, on a imaginé des appareils ccessoires désignés sous le nom de purgeurs automatiques ni laissent écouler l'eau condensée mais retiennent la vapeur.

CHAUDIÈRES A WVYA H.

On place ces appareils sur te tuyau Je retour avant I au récipient collecteur des eaux Je condensation, et niên quelquefois, on en ©et un à la sortie Je chaque appareil chauffage pour empêcher complètement la vapeur de péoM» dans le tuyau de retour.

Ces appareils peuvent se répartir en Jeux classes, ceti première agissant par l'effet Je la dilatation et ceui deuxième agissant sous l'action d'un flolleur; nous n'étudierons ici que ceux de cette dernière catégorie ; les autres étant plu spécialement employés Jans le chauffage des habitations par : vapeur seront décrits plus loin dans le chapitre spécial réservé cette étude,

926. Purgeur Féclet. — Le purgeur Péclel Rg. 5io constitué par un récipient cylindrique a fonds bombés muni ai partie inférieure d'une soupape qui fer l'orifice supérieur d'une tubulure r avec la canalisation de retour d'eau. Ce soupape est reliée par une tige à un fiott creux; lorsque le récipient est vide d'eau soupape repose sur son siège et lesappar de chauffage ae sont pas en commuoieri ;n se 1rs retours.

L'eau de condensation venant descondoit de vapeur entre dans le récipienl par tubulure latérale el s'accumule jusqu'à qu'elle détermine le soulèvement du flotteur; la soupape sVmv

alors et l'eau s'écoule tanl que son niveau reste suffisant pi maintenir le flotteur soulevé.

On voit ainsi qu'il y a toujours une couche de liquidée! la vapeur et l'orifice d'évacuation. Ce purgeur a surtout ployé Jans les sucreries el en général dans les usines où l'on i lise au chauffage la vapeur d'échappement des machines.

Lorsque la tension de la vapeur atteint une valeur vit, il arrive souvent que la forer ascensionnelle du flotl immergé est insuffisante pour vaincre la pression qui mainti la soupape sur son siège el alors l'appareil ue fonctionne

WANSPORT DE W VU

reotualité peul également résulter de ce que le flotteur déforme s! s'écrase m»*' me sous l'action de la pression. Purgeur Gènes te et Herscher. — WK. Geueste M

&r évitent les inconvénients que nous venons de signaler

struisant un appareil (Bg. Si 1 formé d'un récipient mé-

dans lequel oscillent deux contre-poids cylindriques

uix ajctrémitéfl d'une lige calée en son milieu sur

qui lui est perpendiculaire et qui se termine par deux

M Q i i\«- porte une petite manivelle qui entraîne une

Stimulant on tiroir; celui-ci glisse sur uu siège incliné et

îivaut les cas, démasquer

ivrir l'orifice de sortie ré-

m bas du purgeur;

leux contre-poids sont de

densité cl de poids

ils. Le plus petit est m

le plus gros est en pierre

matière analogue de

le n site. Le poids de ce der-

ins l'air ou la vapeur,

?ur à celui du premier,

Ane, dans l'eau, o'esl le petda en plomb qui remporte. versant de l'eau dans le récipient et en la laissant ensuite Hermine le mouvement d'nscillalion des contre- On utilise ce mouvement pour provoquer aulomaliquet-<t-vient du tiroir et, par suite, l'ouverture ou la ferde l'orifice d'écoulement.

Hmensions relatives des deux poids sont calculées pour maximum de la force qui sollicitera le tiroir à monter il et de sens contraire à celui de la force qui tendra à le in endre,

jrt nécessaire pour provoquer le mouvement du tiroir e-i

que dans le purgeur Péclet, parc*1 que le frottenimt

oie le résistance à vaincre a'fsl qu'une fraction

aviron «le la pression totale sexerçant sur le tiroir.

de condensation à extraire arrive dans le purgeur par

ttg, r»ir.

*J'.nï Hl Al IHhWCS \ VAPKLK.

nue tubulure réservée à son sommet et traverse a vaut d i dans le récipient une crépine en toile métallique facib t[ destinée à retenir les corps étrangers. Un bouchon i placé sur la tubulure permet de nettoyer la capacité siiuavant de la crépine sans démouler les joints île l'appareil.

Au repos, le contre-pouls en pierre, c'est-à-dire le plus lounl et le plus volumineux, est toujours au bas rie la course. Lorsqu'on met la vapeur dans la conduite, l'eau de condensation cend dans le purgeur OÙ elle s'accumule, vient noy» u poids el diminue son poids apparent.

Il arrive un moment où le contre-poids en plomb l'empod se produit une oscillation, et le tiroir se déplace dans le voulu pour démasquer l'orifice d'écoulement. L'eau s'écoule le niveau du liquide baisse dans l'appareil jusqu'à ce que eunlre-poids en pierre, redevenu prépondérant, détermine Oscillation inverse de la pieniiëœ. Le tiroir revient cou1 L'orifice de sortie et l'écoulement cesse. La mène' série de pi noméues se reproduit indéfiniment et, l'orifice d'écoulement restant toujours noyé, on voit que l'appareil pernu traire l'eau condensée sans perdre de vapeur.

928. Ballon allemand, — Cet appareil {lig. jis). se corn pose en principe d'une caisse cylindrique A dans laquelle dé

bouchent deux tuyaux : l'un B vaut à l'arrivée de l'eau de condensation, l'autre C à son évacuation.

Ce dernier descend presque jus* qu'à la partie inférieure du n voir et peut être obturé à son c mité par le fond d'une sorte d> quel flottant- L'eau de condensation arrivant dans l'appareil soulè^ caisse flottante qui se trouve arrêtée dans son ascension parle tuyau D contre lequeLelle vient buter ; le liquide continuant à arriver passe à un moment donné par-dessus les bords de la < qui s'enfonce et démasque l'orifice d'évacuation par lequel l'eai est chassée en vertu de la pression existant dans l'appareil. De

Fïg, :>i?.

que le baquet est suffisamment vidé, il se relève de nouveau, Vorifice du tuyau D se ferme et les phénomènes que nous venons de décrire se reproduisent de nouveau.

Dans les purgeurs de ce type récemment construits, la tubulure B est remontée jusqu'au dessous de la bride d'attache du couvercle, de manière à rester constamment au-dessus de l'eau. Il arrive fréquemment, lorsque les pressions sont un peu élevées et même à basse pression lorsque le liquide contient des matières grasses ou poisseuses, que le fond du cylindre D se colle contre l'extrémité de la trompe ; alors l'appareil ne fonctionne plus. On cherche à remédier à cet inconvénient en faisant à la Kme, sur l'extrémité de la trompe, une petite entaille dirigée suivant un diamètre. Grâce à cet artifice, on parvient à empêcher l'adhérence, mais l'entaille crée une fuite de vapeur permanente.

929. L'air qui remplit les tuyaux et les appareils au moment de la mise en marche est très nuisible à la transmission de la chaleur; aussi est-il de toute nécessité de l'évacuer le plus rapidement possible.

Pour cela on ménage à l'extrémité des conduites de vapeur ou dans les couvercles des purgeurs des robinets appelés souffleurs que Ton ouvre au moment de la mise en marche pour ne les refermer que lorsque la vapeur arrive franchement.

11 est même bon de rouvrir ces robinets de temps en temps pendant le travail pour se débarrasser de l'air qui peut s'être accumulé de nouveau dans les conduites.

Aujourd'hui les souffleurs sont fréquemment remplacés par les purgeurs d'air à fonctionnement automatique dont nous parierons plus loin lorsqu'il sera question du chauffage à Tapeur.

930. Compteur de vapeur Parenty. — En terminant ce chapitre, nous croyons utile de faire connaître sommairement on appareil nouveau et très ingénieux, dû à M. Parenty, ingénieur des manufactures de l'État. Cet appareil, désigné sous le nom de compteur de vapeur, permet de mesurer directement le poids de vapeur d'eau débité par une conduite ; il a fonctionné

UUIïIERES A VAI'EI 1

dans le pavillon de MM, Bon el Luslremanl peu durée do l'Exposition universelle de 1889.

Les fournitures dTeau et de gaz s** mesurent en eu de compteurs pourvus d'un totalisateur à cadrans 1

Fig. 5*3;

«puis on peut relever, h un moment quelconque, le volu total débité.

Ce procédé convient très bien pour l'eau , qui est incompr sible, et pour le gnz d'éclairage, qui arrive au compteur a une pression sensiblement constante; mais on ne saurait ï

pliquer à la vapeur d'eau, qui est généralement débitée, sous des pressions fréquemment variables et, par suite, avec des densités fort différentes dans des espaces de temps très limités* Dans ce cas, pour rendre comparables entre elles les constatations fait c'estnon pas le volume de vapeur écoulé, mais le poids de vapeur débité que le compteur doit faire connaître.

Quand l'écoulement de la vapeur se fait sous l'influence d'une faible différence de pression, la densité de ce fluide varie très peu, et il peut dès lors être considéré comme sensiblement soumis aux lois de l'écoulement des fluides incompressibles.

Si Ton appelle û la section d'écoulement, /?fl— p, la perte charge d'un côté à l'autre de l'orifice exprimée en hauteur dfe 8 la densité de la vapeur par rapport à l'eau à la pression p0, poids écoulé en une seconde est donné approximativement par la formule :

P = mQ)J(p0-pl%

C'est le produit ^(Po—pjt que le compteur de M. Parenty | a pour but de résoudre et d'intégrer atout instant* L'appareil comprend comme parties principales : t i* Un rhéomètre A, dans lequel se produit une faible perte de Uharge^o-^.

2° Deux réservoirs C, accolés et rempli- dVati jusqu'au m<*me niveau et servant à la transmission des pressions p0 et pr

3° Un manomètre différentiel D servant, à l'aide d'un levier G H d'une came I, à fournir le premier facteur \p0 — pi.

•v Un manomètre M à piston et à ressort qui, par l'intermédiaire d'un levier N déplaçant une goupille X, fait intervenir la racine carrée de la densité dans l'évaluation du compteur.

3° Un compteur totalisateur à diagramme, fournissant en poids le débit de vapeur pendant un temps donné.

Nous allons reprendre avec quelques détails la description de <*s organes et indiquer comment ils sont reliés entre eux.

Le rhéomètre A est pourvu de deux cônes renversés; l'ajutage convergent donne lieu à la perte de charge p0 — p{ qu'il sagit de mesurer et le cône qui lui fait suite sert à rétablir

CHAI IHKKKS \ VaP

autant que possible la pression statique initiale dans la condu

Les réservoirs de condensation C reçoivent la vapeur.) un à la pression />0 par le tube i, branché en aoiont du promis l'autre à la pression />, par le tube > venant de la chambre A enveloppe les deux cônes. La vapeur se condensant au coi des parois des réservoirs C, ceux-ci, pendant la marche maie, smii toujours remplis d'eau jusqu'au niveau de l'orifice supérieur des tubes i et s, et, comme les réservoirs ont une grande surface, le niveau supérieur du liquide reste i très |^u pus invariable.

Le nuumnièlre différentiel à mercure e>l composé d'un récipient D formant le pied de l'appareil et dans lequel se trouve cuvette mobile E, Le couvercle F du récipient, intérieurement évasé, est pourvu d'un prolongement en forme de pavillon trompette terminé par une partie cylindrique plongeant dans mercure que contient la cuvette mobile. L'évascmenl est établi de telle sorte que, sous t'influence d'une pression différentielle quelconque f>t> — pv l'abaissement du niveau du mercure de 11 cuvette soit toujours égal à la racine carrée de celte pressio

Ainsi, une pression p^ — p\ égale à \fm de mercure donc lieu à une dénivellation de 3fra dans la cuvette mobile. Il suite de là que cette cuvette perd de son poids une quantité [>m portionnelle à la racine carrée de pfl pr c'esb-à*dire proportion nelle au débit.

Les réservoirs Cet le manomètre L» communiquent par Tiu termédiaire des tubes i et 9 qui transmet lent, le premier pression p9 dans l'espace annulaire au-dessus de la cuvette ni' bile, et le second la pression />, dans la ebanibre supérieure tube évasé.

L'ensemble forme un siphon renversé contenant deux liquides, eau et mercure, el dont les extrémités supérieures situe même niveau sont soumises à des pressions différents Lorsque ces deux pressions sont égales, pn — pv le mercm au même niveau dans [es deux branches du siphon, r'est-à-dir dans la cuvette mobile et dans le tube évasé.

;sitôt que les pressions sont différentes, il faut, pour l'ére, que le niveau du mercure s'élève d'une quantité corresnte à Pç — pi dans la branche où s'exerce la pression la élevée. La surface 'des réservoirs C est telle que, malgré •iations de la différence p0 — pv la hauteur des colonnes es deux branches du siphon renversé soit sensiblement nie. La différence passagère qui pourrait exister disparaiailleurs bientôt par suite de la condensation de la vapeur

ruvette mobile F est portée par une tige verticale T guins deux petits cylindres bien alésés situés l'un sous le ré- . D, l'autre sur son couvercle ; la tige T présente au droit que cylindre une série de rainures circulaires qui forment [on cannelé assurant une étanchéité suffisante des joints, 1 réduisant considérablement les frottements. L'extrémité eure de la tige T est portée par la petite branche du levier dis que la longue branche de ce dernier supporte un poids îiné Z. Un poids auxiliaire Y dont l'effet se retranche de lu poids Z agit sur une came I solidaire du levier G. Le nt de l'ensemble Z et Y par rapport à l'axe de suspension er G varie de manière à faire, à chaque instant, équilibre nient variable de la cuvette mobile par rapport au même >s variations de poids de la cuvette résultant de l'ascension la descente du mercure dans la trompe F sont proporlles à \Pi> — pr Les ordonnées de la came I croissent proînellement à l'angle qu'elles font avec l'ordonnée de la n initiale; il en résulte que pour une position quelconque ibre les déviations angulaires du levier G mesureront le

ompensateur de densité se compose essentiellement d'un levier L reposant sur le premier par l'intermédiaire roupille X dont la position est déterminée par la valeur nirnie par un manomètre à piston M.

ixes de suspension des deux leviers G, L sont choisis et ctoire décrite par la goupille X est déterminée de telle ue, pour chaque position de cette goupille X, la déviation

■:n\['[HERES A VàPfiUR,

angulaire du levier L soit à colle du levier G dans fa rap| par conséquent les déviations an^ulauf s du Levier L so proportionnelles à V/j0 — />, Y S, ilonc aussi au poids de vapr écoulé.

L'enregistreur i\ el le totalisateur S sont mis en intaiv ment par le Levier L doni nous venons de définir le mouvrai! L'enregistreur trace sur un cylindre tournant une courbe do l'ordonnée e>i proportionnelle au débit en poids, le tolalisataï fournit à chaque instant au moyen des cadrans de son compte la dépense de vapeur, en poids, pendant un temps déterminé

L'appareil fonctionne de la manière suivante: La vapeur passant dans la conduite à une pression . /*L> traverse l'ajutag! limi Û; la pression dans la chambre A est alors />,. Les M pressions pt,vt p{ sont transmises au manomètre différentiel De la variation de poids de la cuvette E résulte une inclinais" du levier G el un mouvement correspondant du poids Z. L. lion de ce poids Z se trouve modifiée en raison de la variau'û du bras de levier du contre- poids Y, variation produite par rotation de la came I. Le mouvement de G se continue Ce que le moment des poids Z et Y fasse équilibre a celui del cuvette mobile E. Le déplacement du levier G entraine celui l'index X et, par suite, le mouvement du levier L qui commaod l'enregistreur. Les déplacements de l'index X sont en outi déterminée par le mouvement du levier L dont la positif dépend à chaque instant de la pression />0.

Si Ton suppose que la conduite remplie de vapeur ne dépec rien à un moment donné, les pressions dans le manomètre dil rentiel seront toutes deux égales à p4l, el le levier G mA immobile; mais la goupille X occupera une position dépeuda delà pression pti dans la conduite. Pour que le compteur ni diipie aucun*' dépense de vapeur, les deux leviers G et L so parallèles sur une certaine longueur, et les déplacements de goupille X, résultant des changements de pression dans lace duite, n'entraînent aucun mouvement relatif des deux levie G el L; G restant fixe, L demeure également immobile.

Dans le cas où le ressort du manomètre à piston M aur

varié de puissance, le déplacement de la goupille ne permettrait plus d'obtenir le débit réel sur le compteur, qui fournirait seulement un nombre proportionnel au débit. Le déplacement de iaxe fixe o permet de régler l'appareil à nouveau et de le ramener à fournir le poids vrai.

La graduation de l'appareil peut se faire très simplement par une détermination expérimentale , au moyen des indications d'un manomètre différentiel à eau placé sur l'appareil, indications concordant avec celles du manomètre différentiel à mercure.

L'appareil de M. Parenty ne mesure pas l'eau entraînée par la vapeur.