ENSEMBLE M LX CONSTRUCTION (PIG. 1 A 7, PL
La fig. l**, pi. 47, représente un quart de l'appareil complet, c'est-à-dire deux des huit corps, dont l'un est en coupe sur la ligne 1-2, fig. 3, passant sur la botte à fumée; • . .
La fig. 2 est une projection horizontale de la moitié de l'appareil, comprenant les quatre corps d'un même ciMé, dont l'un est vu en co.upe faite sur la ligne 3-4, passant dans la région des tubes, et l'autre sur la ligne 5-6, passant dans les foyers, audessus dés grilles;
La fig. 3 est une côape transversale d'ensemble, faite 'snr l'aie 7-8. d*iMi «oop» à cheminée (de la bordée opposée à ceHe repr^niée flg. i), et sur l'ase •9-iOi id'vn corps simple ;
Les fig. 4 à 7 sont des détefis des grlUes et-des hiibes.
Cet immense appareil, <)ont la surface ôe ohM<fe toOilC' atteint 1488 Maires carrés, est composé <te huit corps serablabtes, à peu près paraitéUpipédtqueSi disposés sur deux rangs dequaire chacun, et séparés par unpassage de 3 mètresde taup^eiur, dans lequel donnent les fonx et où se tiennent les chauffeurs pencMok le sepvîee. Chaque corps renferme quatre foyers B et autant do.jettx hitralatresC, emrelofipés, ainsi que les foyers, par la même masse d'eau. Les quatre oorps A du. centre portent chacun un quart de la cheminée I> avec iaq4]eUe kes huié ooMHDunîqucnt simultanément. Leurs chambres de vapeur sont égnlenteitt en felaHon eoromunev et la vapeur, prise dans tous les corps à la foés, est amenée à la iMchine. motrice par tin énorme conduit <x>llecteup E» pluoé eii^e les. deux nattes*
En faisant la description détaillée de cet appareil, itous alloiisinoati»r4|uedia- Clin des corps peut être isolé de façon à marchera volonlé avfo une partie désirait ou avec tous; celte séparation est ainsi élat^tie* pour tous tes appareils accessoires de service qui sont exactement i^eproduits pour chacun d'eux.
La base de cette construction est la tôle de fer, eKcepté» bîenr enteÉdu^ lu tvyaiiterie qui est exécutée en enivre ronge, ot ii laquelle on apfiorfaeordioairemeal tous les soins imaginables. A une certaine époque, on a dit a«ssi œs ohiMidîères'^n cuivre rouge auquel, en se conformant aux ordonnances qvi règlanl cette malière, 11 fant donner la nrtme^paiesetirqu'iiia'tMe do fer jdons' les mêmes cimonalanoes. Ce mode de construction était fort «Méreux, et >lafcatiq«ie*a déniMsiréri|ue»le'fer est, en résumé^ snfflsant.
Pour des navires de moindre putssanee^'dbiii te* générateur eeli par con moins important, cet appareil* est d4speBé4Urénsmnteiit; iiis<^ ooqsfiose, d'M
APPAREIL VilPORtSATOIRB DB Jtf ARINE. 387
€mf secil corps ou èe deux seulement, ilonl tes feux sont dirigés dan& le scnsméiue ie l^ase de la coque. ^
Dans Tune on l'auti^ disposilion , Tap^areil vaporisaloU*e laisse^ de chaque côlé de la coq^ie, des vides qui forment les sou les à cbarbou. Dans les nuyires de guerre, ceB soutes, qui m laissent pas que d'avoir une assez grande épaisseiir, seraient eneore capaMes de protéger les géaératcHCS coatiie des projectiles qui auraient eu la puissance de traverser la carone.
DÉTAILS DB CONSTRUCTION
DISPOSITI03I Dfi DBOX GORps A ET A'. — L'cnseioble de l'appareil peut ôtre considéré aoflsi comme «•mpesé. (|e. quatre parties exucteineiit semblables , comprenant cbacunt deux corps A et A' qui communiquent directement de l'un à Tautre pour la vapeur et les produits de la combustion. L'un, A, porte un quart de cheminée qui le dessert eu nn^ne temps que celui A^; ils sout aussi tous deux en relation de vapeur par «ne tubuhiM spéciale. A |)art cela, leur construction est identique.
Ctncun d'eux esA larme d*une caisse en tôle, à l'intérieur de laquelle sont montés quatre coflres qui présentent chacun deux parties en retour d'éqUerre, l'une horizonMe B, où se trouve installée ta grille a, et une verticale constituant le caraean B' à la suite, dans lequel viennent déboucher les tubes C. Ces derniers, dpnl tur tf sposttion est indiquée en détail ((ig. 4 et S) sont pris dans la paroi du carneau» et dans celle opposée, déterHÛiiant sur le devant du corps, avec la pai*oi extérieure, la botte à fumée P.
Les quatre boites à fumée d*un même corps sout en libre communication, par la partie supérieure, avec iw conduit G qui eo est la continuation commune et- se termine par une partie de cheminée D ; commençant dans le corps A^ il commbnique avec la partie réservé^ dans le corps voisin A, et l'on peut remarquer que sa section est constamment croissante, du foyer extrême à la cheminée.
Chaque foyer est garni de deux.portes à deux ventaux, b et c, Tune pour le service de la grille el l'autre pour le cendrier. Celte dernière est munie de papillons d pour négler l'entrée de l'air el le tirage.
La botte u fumée est close de même par une porte e, que l'on ouvre pour découvrir les tubes bouilleurs C et les nettoyer.
Chaque grille est formée de trois divisions de barreaux a, dont les lig. 6 et 7 mon« treot, en détail, la conatrucliou et l'installation. Us sont inclinés assez sensiblement et viennent aboutir, au fond, à ttn support f, garni en maçonnerie, et qui opère la séparation éliuiche e»trê le cendrier et le carneaii B\ en forçant l'air de traverser les barreaux et le combustible.
Faisons remarquer encore les tampons g et h, ménagés entre les foyers pour visiter leur surface extérieure et s'introduire au besoin dans la chaudii^re.
On sait que lorequ'un générateur est formé de parois planes, il est nécessaire de Tamer Irès-fortenient pour qu'eHes réûstenl k la déforjination, sans leur doquer une épaisseur exagérée. Les armatures de celui-ci, qui ne doit fonctionner ce|,iendant
qu'à une pression 4>eu élevée, sont très-imporlantes. Ce sont de nombreux tirants en fer i, allant d*une paroi à Tautre, et rattachés par un boulon transversal pris sur deux fers à cornières; rivés avec les parois du corps. Dans la partie des tubes, qui entreloisent naturellement les deux parois du carneau B' et de la botte à fumée F, douze tirants sont disposés perpendiculairement aux tubes, en deux séries audessus et au-dessous, et se rattachent à des fers à cornière qui sont prolongés, d'une seule pirce, d'une série à l'autre.
Quant aux cofTres de foyer, ils sont réunis avec la caisse extérieure et entre eux, par des boulons entretoisés, de la même façon que pour le& locomotives.
Ajoutons que les huit corps sont rendus solidaires, au moyen de nombreuses brides en fer k, rivées, qui les réunissent deux h deux. De plus, les quatre parties de cheminée, qui restent distinctes jusqu'à une certaine hauteur, sont embrassées par une cornière double l qui les tient parfaitement réunies. Enfin les corps extrêmes A\ en regard l'un de l'autre, sont encore réunis par une entretoise m.
Mouvement du calorique et de la vapeur.. — Le simple exposé de la disposition des foyers et des tubes permet de comprendre la marche des produits de la combustion, qui s'élèvent par le carneau. B^ traversent les tubes et reviennent à l'avant-bout pour aller à la cheminée en s'éçoulant par la boite à fumée et le conduit G.
Pendant ce parcours ils chauffent l'eau renfermée dans la chaudière, et qui enveloppe d'une seule masse les quatre foyers. et leurs carneaux, ainsi quelles quatre jeux de tubes. Le niveau étant maintenu à une certaine hauteur au-dessus , le vide supérieur restant est la chambre de vapeur que le conduit de cheminée traverse en paroi simple, et peut contribuer à tenir la vapeur sèche et à empêcher l'entraînement d'eau non vaporisée.
Les chambres de vapeur sont réunies par .couple, d'un corps A' à celui A contigu, par une tubulure H placée à la partie supérieure et munie d'une boite qui renferme une soupape, obturatrice, afin d'interrompre au besoin cette comniunrcation. Ce couple communique ensuite avec le conduit collecteur E, par une autre boite à soupape I placée sur la paroi la plus voisine, de l'origine de la cheminée, afin de ne prendre que de la vapeur aussi sèche que possible; à cette boite est raccordée la tubulure à trois brides J, réunissant les deux bordées avec lé conduit collecteur. Quatre boites semblables I sont aii\si disposées autour de la cheminée, et l'on peut voir que, pour l'éviter et communiquer de l'avant à l'arrière, la partie E' du conduit collecteur est abaissée.
AlimeiNtation. — L'eau est amenée par un conduit principal n, venant des pompes alimentaires ou de l'appareil spécial, dit petit cheval d* alimentation dont nous donrnous plus loin le dessin; ce conduit se divise, en face de* chaque coiiple AA', en deux branches n\ qui se terminent elles-mêmes chacune par une tubulure bifurquée dont chaque branche correspond à un corps de chaudière et se termine par une boite à clapet de retour d'eau o.
Au-dessus de cette dernière commence un autre tube p qui s'élève jusqu'à la chambre de vapeur et comprend, dans son étendue, le tube K, indicateur du niveau de Teau,
APPAREIL VAPORISATOIftE DE MARINE. 389
SouPAPRS DE SÛRETÉ. — Ccs appareils ont une disposition analogue à celle qui a été décrite (t. i*% p. 195) à Tégard dès générateurs du chemin atmosphérique de Saint-Germain. Ces soupapes sont renfermées dans des holtes L en communication directe, par un conduit, d*un corps A à celui voisin A^ et sur lequel est branché nn tuyau M qui s'élève, *lo long de la cheminée, au-dessus du pont du navire. Ce conduit sert à diriger au dehors la vapeur que les soupapes laissent échapper naturellement, ou que Ton abandonne volontairement, soil pour vider la chaudière, soit pour empêcher que la pression s'élève trop, dans'un moment d'arrêt.
A cet efletyle mécanicle^n permet aux soupapes,de se. lever, en les déchargeant du poids qui sert à les maintenir sur leur siège. Ce poids q est fixé sur une tige verticale suspendue au levier r de la spupape, et qui vient, en quelque sorte, reposer sur l'extrémité d*un levier en bascUle s monté* sur la face du générateur; Tautre extrémité de ce levier est attachée, par articulation, avec une tige t, assemblée elle-même, p<ir une chappe taraudée, avec une autre tige u dont l'extréinité inférieure est armée d'une manivelle v.
En faisant tourner cellr-ci dans le sens où l'ensemble de la tige t u se raccourcit, en vertu de la jonction taraudée, le levier s soulève latige dO poids^ç,. lequel, ne pesant plus sur la soupape, la laisse libre de s'élever de toute la quantité nécessaire pour^roduire un échappement maximum.' Il est inutile d'ajouter cjue la manœuvre opposée ramène la charge sur la soupape qui revient à sa place, dans la condition de service normal.
Nous terminons notre aperçu sur cet appareil vaporisatoire de marine par l'exposé de ses dimensions principales, qui sont au moins aussi intéressantes à connaître que sa construction même.
DIMRIVSIONS ET CONDITIONS DE MARCHE
Ce générateur est établi pour produire de la vapeur h la tension maximum d'environ deux atmosphères et demie; les soupapes de sûreté sont en efTet chargées à raison de 1^ 40 par centimètre carré de leur plud grande section, en plus de la pres^ sion atmosphérique. U est entièrement exécuté en tôle de fer variant de 10 h 11 millimètres d'épaisseur, avec quelques parties plus fortes, et particulièrement les plaques à tubes qui ont 16 milUmètres.
Voici les dimensions des parties principales :
DIXENSIONS LINÉAIRES. .
Hauteur d'un corps : , 4^ 100
Largeur d'un corps. i 3, 910
Profondeur d'un corps 3, 000
Largeur totale suivant la coupe transversale de la coque 9, 100
Longueur totale dans le sens de l'axe longitudinal 15,' 740
Largfsur des grilles '. ,. 0, 800
Longueur des grilles 2, 300
iiiainèlre extérieur des lubos ' 0" tt7S
Diauièlre intérieur des kibes 0, 670
Longueur des lul>es 3, OOft
biinetisian diamétrale du pelil axe de la cheminée 9, 620
Id. du grand axe de la cheminée'. 3, 880
SURFACES ET VOLUHES.
/ Fdyerelbollc h fe« 8-1 05S
Surface de chatiffe pftr foyor j Sorfïiceînt"des88lu1re8.. 38, 445
simpfe et pur corps. j Snrface totale jHir foyer. . . 46, 500
f Id, id. par corps.. fM, 000 Surface de cJiawffe totale, comprerfaril les & corps oii
^ foyers qui composent l'ensemble 1488 met. q.
Sorface par chetal nominal f"'' 655,
Surface de cbaqiie grille !■'• 84
Id. totale des 34 grilles S&'i 88
Id. par clieval nominal 0*' 0654
Section totale de la cbeminéc T"* 80
HapporI de celle sectron à celle totale de la grifle 0 (6
DiamMre intérieur du conduit de vapeur ". 0" 61
Section id. id 2lf32 cenl.q'.
Épaisseyr id. id 6» 005
Vrtame d'eau en réserïc dans les 8 corps. Ï12mèl. c.
Volume de vapeur id, id lOO*'- 860
La surJace de. chauffe est basée sur la puissance nominale qui , comme nous l'avons dit, est inférieure à celle en chevaux, de '5 kilogrammèlres, que la machine est appelée à développer utilemenl. Mais cette snrlace, qui ert de l^-^'ftSS par cheval nominal^ aérait déjà trè^grande pour un générateur non Itibalaire appliqué h une nfachine basée sur l'unité de puissance usitée dans lesmachines fixes. Paroonséquenl , la puissance vaporisaloire a subi une augmentation , oomme ta puissance «lu moteur, et si l'on estime ce générateur d'après le produit ordinaire du eystèoïc (ubulaire, on trouve qu'il s'adapterait facilemenl h une poÎBsawo de 4890 k 2000 chevaux , style des machines flxea.
OOMOX.U*tOW> BUB KSt KAOHIMBS XABIMBS
En mellnnt île cdié ce qui. concerne le propulseur propremeiil dit, nous pouvons
conclure de ce qui pr-écéde que la machine à vapeur marine ne dîRère pas, en
principe, de celles fixes, et que les mêmes règles d'éliibli9setnen4 poarraient lui
ttro applicables. Mois l'emplarcment dlsponlMc poar «oeroir toot l'appareil nio-
et l'ékTigncincnt, quelquefois longtemps prolongé, dé la terre (efme et de
wcDurs possible en cas d'avarie, sont autant de motifs sérieax d«s dispoiitions
CONCLUSIONS SUR LES MACH-INËS MARINES. Mi
l>ajrticii)ières qMÎ lui sont doniiées et gui candui^enLà ViastalWir avec d^&sQioB et «lie âoUdilé tout 4)xçepUonQeIs.
Pour iino banne machine marine il faudrait réunir au {ibis^ba^vt degré :^ ^
Solidité,, sûreté de fonciiounement, exigutlé de Yoluiiiie etlégèrcté.
Il faut de plus qu'elle soit économique» el eela pour réduire l'énorme ¥oliime;4e combufilibte que Ton est obligé d'eu^b^rquer .
Cependant il parait diCTicile d'adopter^ du moins jusi^u'à présent, pour la jsiaf iM, le système qui semble susceptible de résdiser le mieux la plus grande réduction de volume et U^ plus grande économie de combustible, c'est-à-dire la niacbîne à hbiue pression,, que l'on repousse pour divers motifs qu'il esl bon de rappeler.
Est-ce qu'une locomotive n'expriine pas la plus grande rédiiction de volume, k laquelle on soit parvenu avec les machines à vapeur, et n'y a4-il pas une énorme diflérence avec celles appliquées à la navigatioui tout en tenant compte de leur appareil, de condcj;i$atian?
Mais pour profiter du même avantage sur les bateaux, çn augmentant la vitesse delà machine, il faudrait transmettre le mouvement anx roues' et même à une hélice, par un intermédiaire , ce que l'on repousse^ au contraire, de plus en plufi; l'accélération de vitesse à un tel degré amènerait d'ailleurs une certaine augmen-' talion de dépense et de combustible. ^
Maintenant, pour, réaliser la.plus grande économie, et en oonservant les dimensions et vitesses qui permettent la transmission directe, il faudrait adopter une grande détente et une pression initiale élevée :
Une grande détente entraîne avec elle une augmentation des capacités, des ojrganes du mécanisme, et partant, du volume et du poids total de l'appareil;
Une haute pre^ssion initiale conduirait àmodificr les chaudières qui ne pourraient pas rester formées de parois planes, et l'eau de mer, clulrgée de sel, est un obsfacie à la vaporisation à haute température à cause des dépôis.
Cependant. des essais très-sérieux ont été faits, et sont même en ce moment h l'ordre du jour, pour appliquer aux appareils de navigation le système à deux cylindres de Woolf qui permet de réaliser la plus grande économie de 4;ombustiUe h laquelle il ait encore été donné d'arriver à l'égard des moteurs à vapeur.
Plusieurs conslructeurs , en France et en Angleterre, se sont occupés de ^tte question, et nous désirons ci ter d'abord la disposition étudiée par MM.iifazelineet C*.
Pour en avoir une idée, très-complète, il suffit de se reporter à l'appareil représenté pL 44 et 45| et de supposer chacim. des. deux cylindres, toujours horizontaux, mais doubles, suivant la disposition adoptée pai* JHH. Aloiander et Scribe, et représentée pi. 32. Dans cette nouvelle machine de MM. Maseline et C*, les deux pistous d.*un m^me groupe sont reliés par une tige centrale, et le mouvement des deux est transmis à l'arbre coudé, comme dans la machine à cylindres simples, au moy^n de deux tiges qui sont assemblées exclusivement avec le grand piston.
Il a été également proposé par M. Verrier, mécanicien à Marseille, un moteur à vapeur du système de. Woolf, applicable à la navigation, et dont la disposition peut être expliquée en peu de mots.
L'appiareil est composé simplement de deux cylindres horizontaux placés cote à côle et combinés suivant le principe dit de Woolf; leurs pistons actionnent séparément l'arbre moteur dont les coudes-manivelles sont à angle droit. Or, ce mode de connexion, qu'il est indispensable d'adopler, par l'absence de volant, ne convient pas, sans appropriation spéciale, i la distribution de la vapeur d'un cylindre dans l'aulre : on a vu qu'il Tant que les pistons marchent de concerl, comme dans les machines à balancier, ou en sens inverse, mais avec manivelles en ligne droite, comme l'ont fait MM. Boiidier frères ( pi. 33). *
Pour appliquer à sa macliine l'accouplement à angle droit, M. Verrier a imaginé un générateur dans lequel un compartiment est réservé pour recevoir et surchauffer la vapeur issue du petit cynndre, d-où elle est ensuite distribuée au grand.
De cette façon ingénieuse , on rend les cylindres véritablement indépendants quant aux phases de leur distribution respective.
Revenant aux dispositions actuellement usitées, les considérations ci-dessus nous permettent de résumer l'ordre d'idées suivi en téglant les conditions de marche des machines nnirines, dont la vitesse est moyennement de 20 à '25 tours avec les roues à pales, et de 50 à 100 tolirs avec l'hélice, ce dernier chiffre s'appliquant aux plus petits navires; dans tous les cas, la pression est réglée à 2*^' 5, avec détente, dont la durée varie de 1/3 ^ 3/4 environ de la course du piston.
Il est évident qu'on n'est pas aussi limité pour la navigation exclusivement Ru- \iale, qui a de l'eau douce à sa disposition, pour laquelle les machines tournent ordinairement plus vite, etc. Ces machines sont d'ailleurs continuellement à proximité de tout secours et de tout ravitaillement.
En résumé, si Ton pouvait estimer d'une façon précise le travail utile d'une jnachine de navigation maritime, et qu'on l'exprimât en chevaux de 75*kilogrammètres, on trouverait que la dépense de combustible, pour des appareils bien construits, se maintient moyennement entre 2 et 2,5 kilogrammes par cheval et piir heure. Mais c'est une observation diflicile à faire, car la puissance réellement utilisée dépend d'une infinité de causes, du fonctionnement du propulseur, de l'état de la mer et du vent, de la forme du navire, de l'état extérieur de la ^carène, etc., autant de causes qui, toutes choses égales d'ailleurs, changent avec chaque navire différent.
Pour avoir une idée de futilisation en combustible , il faut donc comparer plusieurs navires, et mettre en regard leur tonnage, leur vitesse à l'unité de temps en calme et le temps qu'ils emploient à effectuer un parcours déterminé, dans des circonstances comparables de navigation. On aurait ainsi, non pas la quantité de charbon brûlé pir unité de puissance, mais par tonne de chargement transportée h l'unité de distance et de temps. Des expériences semblables ont été faites bien des fois; mais elles se rapportent autant h un problème nuitique qu'au moteur luimême, et ce n'est pas le cas d'en faire ici une mention détaillée.
PIN DU CHAPITRB SBPTI&MB KT DB LA SIXlàMB SBCTION.
