FOYERS EXTÉRIEURS DE CHAUDIÈRE A VAPEUR

244. Disposition ordinaire. — Les figures io8, 109, no, 1 1 1 représentent la disposition ordinaire d'un foyer, appliqué au chauffage d'une chaudière à vapeur du système dit à deux bouilleurs. On peut le prendre comme un type des foyers extérieurs de chaudière.

Le foyer se compose d'une grille sur laquelle on charge le combustible. Elle est placée entre deux parois latérales en maçonnerie de briques réfractaires ; au-dessus se trouvent les bouilleurs pleins d'eau qui reçoivent une partie du rayonne-

ment. Au-dessous est un espace vide appelé cendrier, muai d'une ouverture par laquelle s'introduit l'air qui alimente la combustion. A l'arrière, le foyer est limité par un mur en briques

Fig.

réfractaircs désigné sous le nom d'autel, par-dessus lequel passent les ^az de la combustion qui s'échappent du foyer. En avant de la grille, une plaque pleine en fonle la sépare de la porte et de la face du fourneau ; celle-ci est protégée par une plaque de de-

vanture en fonte sur laquelle viennent battre les portes du foyer et du cendrier.

245. Grille. — La grille se compose d'un certain nombre de barreaux disposés parallèlement et laissant entre eux des intervalles pour Taccès de Tair.

Les barreaux se font généralement en fonte; ils ont en plan une forme rectangulaire (fig. 112, ii3, ii4) qui permet de les disposer régulièrement à côté les uns des autres.Pourmaintenir entre eux l'intervalle libre nécessaire au passage de Tair , ils sont munis à chaque

extrémité d'un talon dont les saillies déterminent la largeur de cet intervalle. Les barreaux longs portent, en outre, un talon au milieu de leur longueur (fig. ii5, 116).

Fig. 113.

Fig. ii3.

Fig. 114.

Fig. II 5.

Les barreaux, comme section longitudinale, ont une forme à peu près parabolique (fig. 1 12 et 1 15) avec une hauteur croissante des extrémités au milieu, ce qui est favorable à la résistance.

La section transversale (fig. ii3) affecte ordinairement une forme triangulaire très allongée^ de telle sorte que les barreaux juxtaposés laissent entre eux un vide croissant de haut en bas, qui a pour effet de faciliter Taccès de Tair et surtout d'empêcher Tengorgement ou Tobstruction de certaines parties de la grille par des morceaux de combustible ou des résidus qui y resteraient engagés.

La hauteur des barreaux est très grande relativement à l'épaisseur (lo fois et même plus); cette grande hauteur a pour effet d'augmenter la surface exposée au contact [de Tair froid affluent, et, par le refroidissement qui en résulte, d'empêcher le trop grand échauffement et la déformation des barreaux. Les grilles à barreaux de grande hauteur ont beaucoup plus de durée que les autres. Pour les grilles des foyers de chaudière à vapeur et analogues, la hauteur au milieu de la longueur est ordinairement de 8 à 12 centimètres. On en a fait de 20 centimètres et même au-dessus.

L'intervalle libre entre les barreaux dépend de la nature du combustible. Pour le bois et les combustibles en gros morceaux, comme la gaillette de houille, on peut laisser des intervalles de 10 et 12 millimètres; l'épaisseur du barreau est alors de 25 à 3o millimètres, la somme des intervalles libres étant environ le quart de la surface totale de la grille.

Pour les houilles tout-venant et surtout pour les menus, une grande partie pourrait tomber dans le cendrier si les intervalles libres étaient aussi grands; on les réduit au-dessous de i centimètre, souvent à 6 ou 7 millimètres, et pour conserver une section totale libre suffisante pour le passage de l'air, l'épaisseur des barreaux est seulement de 1 5 et de 12 millimètres et même quelquefois 10 millimètres. Les barreaux minces ont l'avantage de mieux assurer la répartition de l'air dans la masse du combustible, mais ils sont fragiles et déformables, et sous l'action de la chaleur, ils se cassent ou se cintrent fréquemment.

Pour leur donner plus de rigidité, on en a fondu quelquefois deux ou trois ensemble; les barreaux ont ainsi plus de masse et

de résistance au choc, mais les dilatations inégales amènent souvent des ruptures.

Les barreaux minces se font plus souvent en fer laminé de forme appropriée

Rg. 117.

Il lia

Fig. 118.

3ca^

sz:

IjDl:

(fig. 117, 118,119)

qui résiste mieux que la fonte. Ils peuvent se redresser à la forge quand ils ont été déformés, se souder après leur rupture, ce qui présente de sérieux avantages dans certains cas , notamment dans les bateaux à vapeur, et compense leur prix plus élevé.

L'écartement se maintient au moyen de rivets fixés sur les barreaux de deux en deux, et dont les tètes font saillie sur les côtés à la hauteur convenable.

Les barreaux sont ordinairement supportés par deux barres de fer, appelées som-

Fig. lao.

ic^^

miers, qui sont engagées dans la maçonnerie aux deux e?ctrémités de la grille. Pour les longues grilles qui dépassent i^jao, on met deux rangées de barreaux et quatre sommiers (fig. 120).

Quelquefois les barreaux s'appuient en avant sur la plaque de fonte placée entre la porte et la grille (fig. 121).

Il faut toujours laisser un jeu suffisant pour la dilatation. Le fer se dilatant de 0,0012 par mètre pour une variation de tem* pérature de 100", si on suppose une température de 5oo*, il faudra laisser un jeu de 0,006 par mètre. Pour que cette précaution

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Fig. 121.

soil réellement efficace, il faut avoir soin de le disposer pour qu'il ne puisse se remplir de cendres ou de résidus comme dans la figure 121. La disposition (fig. 120) est préférable.

Quelquefois on donne à l'extrémité des barreaux la forme d'un

biseau (fig. 122) qui s'appuie

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I sur la plaque de fonte de

;^ Tavant. Par la dilatation, le

barreau glisse librement sur

„. cette plaque. L'inconvénient

l^,j^ c'est que les chauffeurs, en

Ix^^ piquant le feu, en décrassant

^ ^ la grille, entraînent quelquefois vers l'avant les barreaux qui , n'étant pas arrêtés , échappent sur le sommier d'arrière et tombent dans le cendrier. Pour éviter cet inconvénient, on a muni les barreaux, à l'arrière, d'un talon recourbé (fig. 123) qui s'accroche au sommier, mais c'est une complication et une cause de rupture à cause de l'angle vif d'accrochage.

246. Les grilles se font en général horizontales; les sommiers sont de niveau. Cependant on leur donne assez fréquemment

une légère inclinaison ( 0 à — ) vers l'arrière, ce qui a l'avantage de laisser plus d'espace pour le développement de la flamme sans diminuer l'ouverture du cendrier et gêner l'accès de l'air.

On a fait quelquefois, mais rarement, les grilles relevées à l'arrière dans le but de rendre le chargement plus commode et de mieux voir l'état du foyer. C'est une disposition très rarement pratiquée.

La hauteur de la grille au-dessus du sol doit être telle que le chargement et le service soient faciles; elle doit, par conséquent, être en rapport avec la taille ordinaire de l'homme ; la pratique indique une hauteur de o^'jjS à o™,8o pour que le chauffeur ait un bon coup de pelle.

La grille a généralement une forme rectangulaire, ce qui permet d'avoir tous les barreaux de mêmes dimensions et par conséquent un seul modèle, ce qui facilite le remplacement.

On ne fait des grilles rondes que lorsque la forme du récepteur y oblige. C'est toujours une complication à cause du grand nombre de modèles des barreaux.