‹ Traité élémentaire de la chaleur au point de vue de son emploi comme force motrice (volume 2)Chapitre 87 sur 106 · CHAPITRE lîl'iTUCME · texte numérisé non relu

CHAPITRE lîl'iTUCME

le piston de la no a chine motrice de bas en ha rit, celui-ci em avec lui la maîtresse tige, éltve Tcau par aspiration et par' soulèvement direct au-dessus du piston, dans la colonne deU pompe élévatoire placée au fond du puits et, en même teiiïp! fait sortir les cylindres ou pistons plongeurs des corps di pompes foulantes, dont chacun s'emplit d'eau qu'il reçoit de I âche voisine. PenJant la descente du piston moteur, le poi de ht maîtresse tige refoule Teau dans les colonnes d'ascensi de ces pompes foulantes et chacune verse dans sa bâche su; rieure Teau qu'elle vient d'emprunter à sa bâche inférieure le piston à clapets de la pompe élevatoire redescend dans leau immobile, pendant cette seconde course.

D'après ce mode de fonctionnement, le travail de la vapei pendant la course de bas en hant, doit suffire pour élever W dans la colonne de la pompe élevatoire et pour élever la mal tresse'tige dont le poids doit ctre suflisant pour surmonter: V le poids statique sur les pistons foulants^ de toutes les colonnes dVau que ces pistons doivent refouler; 2^ les résistanceâ pertes de charge qui se manifestent pendant le mouvementé cette eau dans les colonnes d'ascension; 3" tous les frottemen des tiges, pistons et autres pièces frottantes en mouvem< pendant cette course; 4** la résistance que peuvent opposer mouvement descendant de cette maîtresse tige, les contrepoid s'il yen a.

Pendant cette course, la communication entre les chaudiè et le cylindre est interrompue et il y a équilibre entre les tensions de la vapeur sur les deux faces du piston, les deux co: partiments du cylindre, au-dessus et au*dessous de ce pisto communiquant librement par lu colonne d'équihbrev

Lorsque la vapeur agit sous le piston pendant toute la course montante, ou plutôt pendant presque toute la course, pa qu'il faut, dans ce cas, que la vitesse acquise s'éteigne à la de cette course k Vmde d*une diminution de pression sous piston, on peut modérer à volonté la vitesse d'ascension de miiîtres.^e tige et itykr la maicbe de la machine en ouvra plus ou moins, à la main, la soupape modératrice qui précèdi Tappareil de distribution, de manière à approprier la vitesse

]a nature de Popération que Ton exécute, en évitant dans les pompes^ les cliocs et les coups de bélier qui peuvent résulter de la fermeture trop brusque des soupapes.

Quand on Teut introduire, dans ces macliioes^ une dé tonte un peu prolongée afin d'économiser le combustible, et que la maîtresse ti^e n'a que le poids nécessaire pour refouler l'eau dans les colonnes d'ascensioui sans contrepoids, on remarque que ces coups de bélier se produisent avec une intensité compromettante pour Texistence de ces pompes et Fou se trouve en face d*tm obstacle invincible à Famélioration du mode de fonctionnement de la vapeur, au point de vue de Téconomie du combustible.

Voici pourquoi. Dans les machines sans détente, ou à peu près, la vitesse d'ascension Ja piston et la durée de la course peuvent être modifiées à volonté, parce que la tension do la vapeur, en tous les points de cette course, peut être maintenue suffisante pour emporter la charge; mais, dans la détente, cette vitesse du piston et cette durée de la course, ne sont plus à la disposition du mécanicien ; elles ont une valeur directement dépendante du chiffre de détente adopté, et elles sont invariables pour une détente donnée* Eu effet, le travail moteur à pression pleine et à délente, dans une course, doit être rigoureusement égal au travail de toutes les résistances utiles et passives pendant cette course, et comme ce dernier est, très approximativement, constant pendant le soulèvement de lu maîtresse ti;2;e, tandis que le premier, par le fuit do la détente, est bien plus considérable au commencement qu'à la fin de l'opération, il en résulte que jusqu'en un certain point nommé point /fV^uiVtir^Ja puissance Temporlesur les résistances, d^uno quantité déterminée, et qu^au delà de ce point, ce sont ces dernières qui deviennent prépondérantes ; de telle sorte que sans le travail emma^^asiné par Tinertie de toutes les masfîcs en mouvement, le point d équilibre ne serait pas dépassé.

Pour une détente donnée, la puissance, jusqu^au point d'équilibre, l'emporte donc, à chaque instant, d'une quantité déterminée sur les résistances, et la différence des travaux contraires, dans ces mêmes instants, Ee trouve emmagasinée par

les masses en mouvernent qui en reçoivent un accroissement i# vitesse déterminé ; de sorte que la durée de cette partie de I course se trouve invariablement assijo^ée d'avance. Les mèn con!?idérations s^appliquent aux diminutions de vitesse^ au-deD du point d'équilibre ; les résistances l'emportent sur ia pnii», sauce, de quantités déterminées, et le ralentissement de vitesse se trouve invariablement réglé, aiusi que la durée d*" cette période de Topération.

D'un autre côté, Texcédent de la puissance motrice sur les résistances, jusqu'au point d'équilibre, produira des accrobsoments de vitesse d'autant plus considérables que les masses en mouvement seront plus faibles et les décroissements de vitesse seront, pour les mêmes raisons, d'autint plus rapides, an de ce point d'équilibre ; de sorte que la durée de lacoursr d'autant plus petite que les masses en mouvement seront moins considérables.

On peut donc poser le principe suivant : Dans les maehiMtt i^épvisement $am détente H à simple effet, la durée à^un amf de piston et Je maximum de vitesse de ce pisiofi, peutent être réglée au gré du mécanicien^ et appropriés aux exigences particulièreê < pompes d'épuisement; Vintervention des masses en mouvemetit ni pas nécessaire au règlement de la vitesse. Lorsque ces m^tcMnl travaillent à déteniez la durée d'un coup de piston et la tifesi maxima que doit atteindre ce piston, sont intarialles pour un apf reil et pour un degré de détente donnés, et ils ne peuvent étfT changés que par une modijt cation dans le chiffre de îa détente \ dans la grandeur des masses mises en mouvement, La durée d course sera d'autant plus faible et la titesse maxima d'autant ; grande, que la détente sera plus prolongée et les masses en mo ment, moins considéralles.

Voici maintenant quelques considérations sur les mcillénS^ conditions de fonctionnement des soupapes ou clapets des poD pes d'épuisement. Ces soupapes ou clapets, se soulèvent p:éii ralement d'une assez grande quantité, afin d'ouvrir un lar passage à l'eau aspirée ou refoulée et, lorsque la vitesse courant qui traverse leur ouverture, est éteinte, ils ne se refti ment pas instantanément. Si Teau dans laquelle ils soS

RÉGIJî^yENTATION DE LA VITESSE DES 3dACHlK£$. 701

rt son excédent de poids sur celui des contrepoids» de

54S54 + 6S57 = 01711»^", juî devront servir au refoulement des 54854*^**-.

Le poids de la colonne soulevée par le piston de la pompe [ilévatoire inférieure, sera de

1000*^'''.0,785 (0%a815/« 20" « 2286»^*^ Le travail utile, en eau élevée par course, sera de

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