I -intente iEMimool | jïïï; i; !: K.nrresp ;.inn inmrr

; MMÏÏÜJÜ

□oamoac.

3EÎOOEM

.inmrmn

mnnnrmr

iLpoanaaa

æmseete

; mnmnti :

MŒiffl

ŒŒQOai

rlnnnrnnrar.-

laaosua*

ixpuoman

xÆmann

| rammaad:;;

La pratique a démontré que le four à gaz Siemens présentait sur les fours à grille les avantages suivants : Économie de combustible de 40 à 50 0/0 ;

Augmentation du travail obtenu 30 0/0 ;

Grande pureté et douceur de la flamme ;

Durée plus grande des fours;

Economie de place dans les usines et grande propreté;

Réglage à volonté de la chaleur et de la nature de la flamme ;

Absence complète de fumée à la cheminée d’appel.

Des différents modes de distribution des gaz dans les fours. — L’emploi du gaz a permis de donner aux fours une forme plus compacte, plus ramassée, ce qui, soit dit en passant, est encore une cause d’économie par suite de la diminution des pertes de chaleur par rayonnement.

Le foyer se trouvant réduit à quelques orifices de section relativement restreinte, il devient possible de le placer à un endroit où il n’apportera qu’une gêne insignifiante au travail exécuté dans le four.

Dans la disposition primitive de Siemens, ces foyers étaient situés aux quatre angles et les orifices étaient au niveau de la sole du four. La flamme agissait donc par contact.

Depuis 1884, M. Frédéric Siemens a émis une nouvelle théorie pour le chauffage des fours, et a établi ainsi qu’il suit le chauffage dit « par radiation ».

2fh — Foui* Siemens à radiation. — Dans la première période de la combustion, qui est la période active, les flammes passent à travers une grande chambre à combustion et ne la chauffent que par leur chaleur rayonnante. Dans la seconde, les produits de la combustion sont mis en contact direct avec les surfaces à chauffer, auxquelles ils transmettent la chaleur produite par la combustion en l’ajoutant à celle résultant de la radiation des flammes.

Comme il importe, dans les fours qui réalisent l’application de ce principe, que les gaz en combustion ne perdent de leur chaleur que ce qui tient au rayonnement, il est absolument indispensable de faire les chambres à combustion assez grandes pour éviter le contact direct avec les parois. Les voûtes des fours et les conduites de fumée doivent être disposées de telle sorte que la combustion complète du gaz puisse s’effectuer avant que les flammes aient quitté la chambre à combustion. On obtient ainsi une chaleur plus intense et une durée de combustion plus longue que dans les fours ordinaires.

L’intensité de la chaleur et la durée de la combustion comportent des avantages que les fours ordinaires ne sauraient présenter. Les flammes perdent beaucoup de chaleur par le contact de leur surface avec les parois d’un foyer, ce qui serait difficile à expliquer s’il n'y avait, à côté de la combustion imparfaite, d’autres causes qui réduisent, en l’espèce, l’effet calorifique des flammes.

La flamme émet de la chaleur par rayonnement non seulement de sa surface, mais aussi de son intérieur, en la laissant passer à travers toute sa masse ; c’est ainsi que toute particule de flamme envoie des rayons dans toutes les directions ; mais, quand celle-ci touche aux parois, la combustion cesse aux endroits des contacts, et du carbone mis en liberté détermine la production de la fumée.

Cette dernière enveloppe une partie de flamme et empêche les rayons calorifiques des autres parties d’agir utilement et d’élever la température.

Dans tous les phénomènes de la combustion, le rayonnement joue un rôle beaucoup plus important qu’on ne le lui reconnaissait jusqu’ici ; par conséquent, toute cause qui tend à diminuer le pouvoir rayonnant de la flamme ou à en dévier les rayons réduit nécessairement la quan-

JOi

tité de chaleur qui peut être utilisée. Si la flamme se trouve hors de contact avec les objets qu’il s’agit de chauffer, la combustion s'améliore, et on tire du rayonnement tout l’avantage qu’il peut présenter. Le mode usuel d’application de la flamme, qui consiste à en faire embrasser les surfaces à chauffer, détermine une combustion imparfaite, empêche les rayons de chaleur d’élever la température de la flamme et tend par conséquent à la détruire. Cela se rencontre surtout lorsqu’on emploie des hydrocarbures ou de l’oxyde de carbone comme combustibles.

Cette manière de voir se trouve confirmée par les résultats que M. F. Siemens a obtenus dans les fours qu’il a expérimentés. Prenant en considération lesphénomènesde dissociation, M. F. Siemens résume comme suit le mode d’action des surfaces chauffées. L’augmentation de température, en produisant l’expansion des gaz, réduit l’attraction mutuelle des atomes, ou, en d’autres termes, diminue leur affinité chimique. La raison de l’augmentation de chaleur, la tendance répulsive des atomes augmente jusqu’à ce que la décomposition ou la dissociation survienne. Ceci admis, il s’ensuit que l’attraction que les surfaces exercent sur les atomes des gaz, attraction qui croît avec la température, favorise la dissociation en augmentant la tendance répulsive des atomes. M. Victor Meyer, qui avait, le premier, contesté l’exactitude des résultats obtenus par M. Siemens, les a depuis acceptés. Nous avons été heureux d’apprendre ce fait, puisque leurs expériences confirment les résultats obtenus dans la pratique des fours. M. Meyer, dont l’autorité dans les questions de dissociation est généralement reconnue, a fait plusieurs expériences intéressantes qui ont fait ressortir l’exactitude de la théorie que nous venons d’exposer.

Par exemple, il faisait tomber, en gouttes, dans de l’eau , du platine fondu ; de l’oxygène et de l’hydrogène se dégageaient par suite de la dissociation de la vapeur.

Dans ce cas, la dissociation ne peut être contestée, mais il faut se demander si la chaleur en est la seule cause.

En premier lieu, il faut prendre en considération l’action dissociante que les surfaces chauffées du platine exercent sur la vapeur, et en deuxième lieu l’affinité qu’a le platine pour l’oxygène et l’hydrogène. 11 en est de même d’une autre expérience où M. Meyer a fait passer de la vapeur à travers un tube de platine chauffé. Bien d’autres expériences pourraient être citées, dont les résultats confirment nos idées sur la question.

Il y a un autre phénomène démontré par l’expérience et lié avec la dissociation, qui doit être expliqué. Quand une flamme devient plus longue, on considère ce fait comme l’indice le plus certain du commencement de la dissociation.

Or, toutes les expériences de ce genre ont été faites avec des tubes étroits où l’influence des surfaces chauffées sur la dissociation devait entrer en jeu. Ce n’est pas seulement la chaleur qui, dans ces cas, détermine la dissociation, mais aussi l’influence des surfaces chauffées sur les gaz en combustion, surtout quand ceux-ci contiennent des hydrocarbures. L’allongement de la flamme est dû en partie à ce que les surfaces empêchent la combustion des gaz dissociés, en rétrécissant l’espace. Si la même flamme pouvait se développer dans un espace où les surfaces sont moins rapprochées, l’allongement ne pourrait pas se produire ; même, au contraire, au fur et à mesure de l’augmentation de température la flamme deviendrait plus courte.

Ce phénomène peut être observé dans les becs à gaz régénérateurs, dont la flamme est d’autant plus courte

que la température et, par conséquent, la lumière produite sont intenses. D’aulre part, la tlamme peut être allongée à volonté si elle est conduite à travers des passages étroits. On observe ceci dans les fours régénérateurs qui envoient des flammes jusqu’au sommet de la cheminée, si les soupapes sont arrangées de façon que les flammes, au lieu de passer à travers le foyer, entrent immédiatement dans le régénérateur et y brûlent.

La combustion proprement dite ne pouvant pas avoir lieu dans les voûtes du régénérateur, les flammes s'allongent jusqu’à ce que les gaz se refroidissent au rouge sombre et se transforment en épaisse fumée. Ainsi, dans ce cas, les grandes surfaces du régénérateur exercent la double action d’empêcher la combustion et de favoriser la dissociation.

Il résulte de ce que nous venons d’avancer que les fours à régénérateurs présentent de grands avantages pour les expériences, étant donné qu’ils offrent des résultats pratiques qui peuvent servir de base aux conceptions théoriques de la combustion et de la dissociation. Si la dissociation des produits de combustion a lieu, nous en voyons les conséquences dans une diminution de la chaleur, une diminution du rendement et la destruction des fours et des matériaux. Après avoir éloigné les causes de la dissociation, nous constatons l’élévation de la température, l’augmentation du rendement, la plus longue durée des fours et l’économie des matériaux.

Des résultats analogues peuvent être obtenus avec d’autres fours, mais les avantages n’en sont pas aussi grands que dans le cas des fours régénérateurs, étantdonné que l’intensité de la chaleur qui peut être produite parles premiers est moins grande que celle produite parles derniers.

Ce système de chauffage par radiation ou à flammes

libres a été appliqué aux fours de fusion dits u à bassin », dont nous donnerons plus loin la description, aux fours à pots avec introduction de flammes alternées par les pignons opposés du four ou par un seul pignon comme dans la disposition dite en fer à cheval. Ces exemples et ce que nous venons de dire suffisent pour faire reconnaître l’intérêt que présente l’application de la théorie de M. F. Siemens.

Les fours à fondre le verre sont appelés à bénéficier largement des avantages de ce nouveau système, comme durée des fours et économie de combustible.