EN TOTALITÉ

10 Faire des extractions : opération qui consiste à faire sortir des chaudières une quantité d'eau suffisante de telle façon que cette quantité d'eau entraine avec elle la même quantité de sel que l'eau d'alimentation apportera.

Nous avons vu que un kilogramme d'eau de mer d'alimentation apporte avec elle O'^SjOSS de sel, et un kilogramme d'eau extraite en emporte 0''k,350 ; la proportion de l'eau extraite à celle d'ali-

mentation sera donc représentée par -ir— 7 = ttt i il Y aurait donc

ooO 10

équilibre entre l'entrée et la sortie.

2^ Le sulfate de chaux ; ce sel est moins soluble à chaud qu'à froid, sa solubilité diminue avec la température et avec la concentration totale; il résulte donc de ce fait que l'eau des chaudières peut être sursaturée par rapport à ce sel beaucoup plus vile qu'avec le sel marin.

La sursaturation de l'eau de mer concentrée 0,135, par rapport au sulfate de chaux commencera à 123'' et à 440« elle sera complète. Lorsque la concentration totale n'est que de 0,105, c'est -à -dire celle que l'on adoptait pour les chaudières à moyenne pression et correspondant à 0,3 du pèse sel réglementaire, la sursaturation par rapport au sulfate de chaux commence à une température de lOT** et elle est complète à 135®; il résulte donc qu'à partir de 407<* jusqu'à 130**, qui est la température des chaudières correspondant à leur pression 2b ,75 le sulfate de chaux peut donc se précipiter en partie sur les surfaces de chauffe, et l'autre partie sous forme de poussière blanche est maintenue en suspension dans l'eau par le mouvement ascensionnel des globules de vapeur. La couche d'eau qui est en contact avec les surfaces de chauffe est toujours dans un état de sursaturation totale par rapport au sulfate de chaux, il se produit donc toujours sur ces surfaces un précipité continu de ce sel, et cela quel que soit le degré de concentration totale de l'eau de la chaudière.

C'est ce qui fait qu'avec les chaudières à haute pression et avec un tirage forcé donnant lieu à une vaporisation très grande, si les lames d'eau sont étroites, il y a dépôt et en même temps formation de chambre de vapeur, et fatigue de la tôle en ces endroits, fatigue pouvant amener des déformations et des crevasses.

AVAHIE^ ET HtPARATKJN 13

■ pI la proportion du dépôt sur les lôlea croit avec e sous laquelle Jl se dépose. On ne possède donc pas iFTisants pour prévenir les dépôts des sulfates de le il a été déjà dit dans le guide des chaudières, on ^ctrogènes qui ont la propriétéd'empècher ces dépôts its aux lôlea; c'est donc déjà un grand avantage, mme on remarque qu'il sera toujours plus difficile lépôU de sulfates de chaux que les dépôts de sel le ces dépôts, formés de couches superposées de .sel ulfate de chaux, existent en assez grande épaisseur 3c. il est facile de les faire tomber par une légère tube que Ion oblienl à l'aide d'une barre de for viron 400" que l'on fait passer dans chaque tube. On édiatemenl que des criqures se produisent dans les tombent facilement.

BagnéiiB. — Les sels de magnésie sont peu stables. osent dès tes premiers moments de l'ébullition, et la >venant de cette décomposition peut être maintenue uspension dans l'eau parle mouvement des globules entraînée par les extractions. Lorsque rébullition fnéaie -se dépose dans le fond des chaudières et sur lanes ; mais ce dépôt par lui-même est sans adhérence. pal inconvénient est d'obstruer les parties basses. le magnésiequi est déposé sur les surfaces de chauffe. il est remis en suspension lorsque l'ébullition recommence et, par le fait de la décomposition du chlorure de magnésium, il se dégage des vapeurs d'acide chlorhydrique, qui attaquent les tôles des (-■offres à vapeur et les tuyaux. Ce fait est très caractérisé ; il y a une zone de démarcation variant avec la hauteur du niveau, a parti r de cette ligne les tôles sont attaquées.

Les degrés de concentration sont indiqués à l'aide du pèse-sel. instrumentdonll'usageet la graduation ont été décrits: rappelons seulement que le degré de concentration auquel on s'arrête est de 0.105 correspondant au chiffre 3.

ItKPOTS, LRl'RS ISCONVESnîNTS. MOVBNS .* KMPT.OVRR POUR LRS PRKVEMH

Formation dm dépôts. — D'après les obser^■alions que nous enoDs de faire relatives aux sels contenus dans l'eau de mer, les lépôta sont dus, dans les chaudières à la sursaturation de leur ;au par rapport à ces sels. Avec l'emploi des condenseurs par surface, leau d'alimentation étant monohydrique ; c'est-à-dire limentation faite avec l'eau provenant de la condensation de la apeur; cette eau entraine en partie avec elle les huiles provenant

du graissage de la vapeur ; cette huile de graissage est exclusivement du pétrole, l'huile d'olive n'est plus employée que pour les organes qui ne sont pas en contact avec la vapeur. Ces huiles donnent également lieu à des dépôts graisseux qui se transforment en acides gras, détériorent également les tôles ; à l'aide de filtres à éponges sur lesquels passe cette eau avant de se rendre aux chaudières, on la débarrasse de la plus grande partie de ces corps gras, dont on réduit du reste la consommation au stricte nécessaire.

Ces dépôts, quelle que soit leur nature, ont l'inconvénient de recouvrir les surfaces de chauffe d'une matière incrustante, isolant le métal de son contact avec l'eau et pouvant ainsi le porter à une température très élevée et déterminer, soit des déchirures, soit des affaissements. Les dépôts provenant de la composition de l'eau de mer, unis aux dépôts graisseux, forment ainsi des amas qui s'interposent soit sur les tubes, soit dans les parties inférieures des chaudières.

D'une façon générale Teau des chaudières n'étant jamais saturée par rapport au sel marin proprement dit, on ne rencontre donc dans l'analyse des dépôts incrustants que très peu de chlorure de sodium. Mais avec l'emploi des condenseurs par surface, il arrive fréquemment que des tubes se filent dans le sens de leur longueur ou se cassent à leur emmanchement dans les plaques de tôle ou qu'enfin il se déclare des fuites parles presse-étoupe ; dans ce cas, il y a mélange d'eau de mer naturelle et de l'eau condensalive; cette addition d'eau de mer peut amener assez rapidement une forte concentration et provoquer des dépôts de chlorure de sodium assez abondants, mais peu adhérents.

Les dépôts, quelle que soit leur nature et leur plus ou moins grande épaisseur, ont l'inconvénient d'isoler les surfaces de chauffe de leur contact direct avec l'eau à vaporiser, de modifier sensiblement le coefficient de transmissibilité de la plaque à l'eau, et de permettre l'élévation de la température des surfaces chauffées et qui en sont recouvertes à tel point d'en compromettre la réussite.

Avec les anciennes machines, la température de la chaudière ne dépassant pas 130° et le volume d'eau étant considérable, les dépôts étaient moins fréquents; la consommation de charbon ne dépassant pas 70 à 75 kilogrammes par mètre carré de surface de grille, l'activité des feux n'était donc pas énergique; mais il n'en est plus de même avec les chaudières multitubulaires et les chaudières de l'amirauté où la consommation atteint 300 kilogrammes, et la température du foyer sous l'action du tirage forcé est très élevée. Les chaudières fatiguent suffisamment sous cette seule action sans y ajouter les inconvénients résultant des dépôts. Il faut donc éviter ces dépôts et diminuer par conséquent le plus possible les causes matérielles qui les déterminent.

COSDLITK, KNTRBTIKX, AVARIES ES RfiPAHATIOS 15

On y flirive d'une façon assez satisfaisante et assez pratique, en prenant les mesures auiviintes :

1° En opérant des extractions dans les chaudières à moyenne pression de façon à maintenir le degré de saturation au chifl're 3 du pèse-sel régiemenlaire et par conséquent à abaisser la pression de celles qui fonctionnent à une pression plus élevée que la pression moyenne, si momentanément elles fonctionnent à l'eau de mer, afin d'éviter les dépôts, qui seraient d'autant plus abondants dans ces chaudières que la vaporisation est beaucoup plus active; sans cette mesure et sans une diminution dans l'activité des feux, l'encombrement des chaudières serait vile atteint. C'est aux dépens de ia vitesse et de l'économie que l'on peut obtenir cette condition de pouvoir continuer a marcher sans être exposé à des accidente graves dans les chaudières.

2° Par l'emploi de l'alimentation à l'eau douce provenant de la condensation de la vapeur dans un condenseur par surface ; cette alimentation est appelée monohydriquc à cause de la même eau; c'est-àrdire de la chatnc sans fin produite par la nevaporisalion de cette eau et la condensation de la nouvelle vapeur. Comme nous l'avons dit, tant que les condenseurs par surface sont en parfait étal, il n'y a à craindre avec l'emploi de cette eau alimentaire que les dépôts graisseux. On les fait disparaître des chaudières par àes extractions dites de surface pratiquées au moins toutes les douze heures, mais plus souvent s'il le faut et chaque fois qu'un anneau d'une couleur noirâtre s'élève au-dessus de l'eau du lube de niveau; cet anneau est la reproduction de ce qui existe dans la partie supérieure de la chaudière. Il faut donc faire extraction et le meilleur serait de ne pas attendre ce moment extrême.

3° Par l'emploi des huiles minérales chaudes provenant de la condenHation des vapeurs émises par le pétrole porté à une temp»';raEure de 400". Ces huiles fournies dans le tuyau de vapeur par le graisseur Consollen, ne le sont qu'en quantité juste suffisante

. , u^ i^jjjj contact et un bon frottement, on estdescendu

lines verticales à C^, 100 par tonneau de charbon ; et

icore cette huile dans les filtres.

' en laisse aussi une partie sur les tul)es dos conden-

tre leurs parois; il faut aussi se préoccuper de l'état

de ces récipients et opérer ce que l'on appelle des

chaud avec de l'eau saturée de potasse; on s'aperçoit

s des condenseurs par surface sont recouverts de ces

abaissement du vide et par conséquent par l'auf^men-

lempéralure de l'eau condensée.

ns condenseurs, des tubes ont été trouvés perforés

ïs acides gras dégagés par ces graisses.

Èche les dépùts par l'instaliation des plaques de zinc

igènesd'Hannay; la présence du zinc, comme les élçc-

MACHINES A VAFEDR UARINES

es (l'Hannay empoche l'adhéieiice des dépôts et l'oxydalion l>cs.

Bxtrémiléa des tuyaux des extractions de surface aontgéné- ■nt terminées par une espèce de crépine allongée présenle grande surface, de façon à agir sur une nappe asse^ edans la chaudière.

extractions doivent èti-e continues afin de maintenir la itration constante, elles sont réglées par l'ouverture d'un t graduée en 1/tO. On règle l'alimentation de telle façon à inir le niveau et le degré de concentration constants. On ice Ja perte d'eau produite par les extractions de surface itroduction dans la bâche d'une quantité d'eau douce sufiiou par l'introduction d'une quantité de vapeur dans le conir correspondant à celte dépense; c'est ce qui arrive sur ■pilleurs par la production de vapeur dans un bouilleur. es machines à mojenne pression, cette opération se faisait itroduction directe de l'eau dft mer dans le condenseur r e que l'on appelait réparer. S'il ne s'agissait que de dimits dépôts dus au sulfate de chaux, on [xiurrait donc modéextractions et maintenir la concentration plus élevée, à 6° emple, comme on avait tenté de le pratiquer sur les transie Cochinchine ; mais à la suite des résultats obtenus par iianiére de faire, on a du y renoncer et à rester avec leur itration admise 3» du saturomètre.

plaques de zinc auront les dimensions réglementai l'es sui- . : épaisseur 35 millimètres, largeur 300 millimètres et lon- 500 millimétrés ; le nombre des plaques sera tel que leur total corresponde à 1^,100 par mètre carré de surface de B pour les grandes chaudières et de 0'*,370 pour les chaudes torpilleurs.

lépcnse d'eau des extractions étant dépendante de la quaneau vaporisée; proposons-nous de déterminer la quancau, d'alimentation totale qu'il faudra introduire dans haudière pour 1 kilogramme d'eau vaporisée et devant ;nir la concentration au chiffre 3°; c'est-à-dire à 0,105. sentons par x cette quantité, x — { sera la quantité restante la vaporisation du litre d'eau et à la concentration B — 1) 105; cette quantité représentera la quantité de sel ura été introduite par ces z kilogramme d'eau à 0,3o, 05 a: — 105 = 35 x, d'où 105 x — 35 a: = 105, où 70 a = 105,

GO:<DinTE, ENTRETIEN, AVABIBS GT RÉPABATION i^

d'où X = 4^ = iM,5 ; donc il faudra introduire 1W,5 d*eau dalimentation dont, i sera vapurisée et t/2 extrait pour la concentralion à 0,10s correspondant au chiffre 3; c'eat-â-dire extraire le 1/3 du poids total, car -— j- =^ — .

Cette quantité d'eau d'alimentation est un peu faible à cause des particules d'eau que la vapeur entraîne et que l'on peut estimer à 0^,5 par conséquent, la dépense d'eau totale à fournir pour 1 kilogramme de vapeur sèche et 0,5 d'extraction sera de !"« x 1,5 + 0,3 = 2 kilogrammes.

On peut arriver à ce résultat en procédant de la manière suivante; 1 kilogramme d'eauà 1" de concentration contenanl0^,035 de aei à une concentration de Ci" contiendra 0,033 x C; cette quantité de sel eut celle qui est introduite dans la chaudière pour chaque kilogramme d'eau d'alimentation; la quantité de sel à extraire sera également de C. x 0,03j par Kg d'eau alinient<5e, et si nous représentons piar x la quantité d'eau extraite par kilogramme d'eau alimentée; nous aurons égalité entre la quantité d» sel introduite et la quantité de sel extraite par kilogramme d'eau,

d où Co X 0,035 = Ce X 0,035 x x,

.. . Ct

d ou X = -TT- .

Ce

C'est-à-dire que la quantité d'eau à extraire est représentée par le rapport des concentrations.

Si Cl = 1 et C, ^ 3 ce rapport sera de 1/3; c'est-à-dire que pour 1 kilogramme d'eau d'alimentation, il faudra en extraire 1/3 et en vaporiser les deux tiers.

CIULSUB UC'ELLES font FSnDRE

Dana les proportions que nous avons admises, si nous admatlons que les chaudières fonctionnent à 130" et sont alimentées le l'eau à 40°, la chaleur spécifique de l'eau à la concentra-tion adoptée n'étant que de 0,82 de celle de l'eau douce ou pure, 'a quantité de calories perdues sera donc de 0'^,'à x (130 — 40) x - 37; d'autre part la quantité de calories absorbées par la aporisation d'un kilogramme d'eau est donnée par la formule.

' f calories = 606 -f 0,305 T — ï) = 006 + 0,305 x 130 —

18 MACHINES A VAPECR MARINES

en divisant 37, perle des extractions par 670 nous aurons le rap-

port de la perte ^— = — , mais si l'on prend le chiffre 650 calories, nombre admis pour la vaporisation de 1 kilogramme d'eau à 0^ ; le rapport de la perte devient avec de l'eau à 40*.

et avec les 0,o d'eau perdue ou encore 37 calories, on obtiendra :

En reprenant l'autre formule d'estimation, il vient 606,5 + 0,305 mo — 40 j X -|- =: 404^*i,l.

et la perte pour 1/3 de kilogramme d'eau d'extraction à 130"

et le rapport total des calories fournies à la vapeur et à l'extrac-

tion sera de ,__ . = tit; ce qui indique que théoriquement,

lorsque Ton aura brûlé 17 tonneaux de charbon, 1 tonneau aura été perdu par l'extraction et pratiquement -7^ avec la même formule.

MODIFICATION DU NOMBRE, NOMBRE DES CHAUDIÈRES A ALLUMER POUR PASSER d'une VITESSE A UNE AUTRE

Connaissant la dépense de la machine à une allure déterminée résultant des essais, on connaît la production de chaque chaudière en 1 kilogramme de vapeur, par conséquent le nombre de chaudières correspondant à cette allure qu il convient d'allumer pour réaliser cette vitesse.

Il est naturel d'admettre en pratique que les consommations de charbon sont proportionnelles à la puissance, par conséquent au nombre de tours ; donc si nous représentons par B* la maltresse section du bâtiment par K un coefficient de résistance de la carène, en appelant P et P' les poids de charbon consommés à chaque allure V et V, nous aurons P = KB^V; cl P' =:: KB-V'^ et en appelant C et 0' les consommations par heure

r.ONDUITE, ENTRETIEN', AVARIES ET nEPAnATlON (9

1res et par n et n! le nombre de tours aux vitesses V et V;

KB'V KB'V

Premier exemple. — Si un navire file 12 nœuds avec 24 foyers, on demande ce qu'il filera avec 16. Rappelons encore cette remarque que nous avons déjà faite, que pour obtenir une vitesse détermi-. née, il faut allumer un nombre de chaudières tel que l'on puisse facilement obtenir cette vitesse où le nombre de tours voulu de manière à pouvoir opérer le décrassage, le ramonage et les extractions sans être obligié de pousser les feux; cest-à-dire que l'énergie des foyers sera obtenue par l'augmentation de la couche de charbon sur les grilles et par la variation du tirage ou de la quantité d'air à introduire dans les foyers. Dans l'énoncé de notre

prublém

vitesse cherchée sera de V

V ai

lOB.S.

Deuxième exemple. — Va navire ayant un approvisionnement de Q tonneaux de charbon qui, à la vitesse V, lui permettent de franchir une distance de M milles; quelle devra être sa vitesse V pour parcourir M' milles avec un approvisionnement de Q' de tonneaux de charbon ; en conservant à C et C les mêmes significations, les

marche à chs

■apports "Y" et -w7- donnant le nombre d'heures de :une des vitesses

con sommations par heure ;

, M QV

et C = 0' : -

c par Inutrc il faut multiplier la

20 MACHmES A TAPBUR MARIlfBS

fraction dividende par la fraction diviseur renversée,

Si dans la formule (1) nous faisons Q = Q', il vient

M ~ V* d où : V = V ^-|. ,2)

c'est-à-dire que le nombre de milles que peut parcourir un bâtiment avec le même approvisionnement de charbon est invereement proportionnel au carré de la vitesse.

Exemple : un navire a un approvisionnement qui lui permet de faire 3000 milles avec une vitesse de 12 nœuds, quelle devra être sa vitesse pour qu'il puisse parcourir 45 000 milles, avec ce même approvisionnement d'après la formule (2), il vient

0 V'« Reprenons la formule (1) en faisant M = M'; il vient -^ m -— -;

formule qui indique que les consommations totales sont proportionnelles aux carrés des vitesses, pour le même trajet, d'où Q' z=.

Q X r—. Exemple : s'il faut 500 tonneaux de charbon à un bâtiment pour franchir une distance déterminée à une vitesse de 12 nœuds, quel approvisionnement lui faudra-t-il pour franchir la même distance à une vitesse de 8 nœuds ; nous avons

Q' = bOO X •tt:^ = -rrr x ^<^0 = 222 tonneaux : 12* 14*

ces formules sont très intéressantes au point de vue des longues distances à franchir avec un approvisionnement donné quand la durée de la traversée n'est pas le point essentiel à conduire.

Connaissant la meilleure manière de conduire les feux, avec les diverses qualités des charbons employés, et les pertes de calories auxquelles donnent lieu la conduite des chaudières : les mesures à prendre pour obtenir le meilleur résultat final des chaudières consisteront donc à diminuer les dépenses nuisibles.

Ces dépenses consistent dans l'emploi du charbon, dans les extractions, et dans les pertes extérieures.

Pour ce qui concerne le charbon, selon sa qualité calorifîque,