quand le gaz contient d’acide
carbonique, est donc = 0,00397.
Y étant le volume des ballons, la valeur de P est poui
(1 + xt) 760
ixN
et pour Y = 1\ t = 15°, H = 760.
Dans ce cas spécial de la combustion on peut sans inconvénient négliger les erreurs dues aux variations de température de la caisse et de la pression atmosphérique.
11 suffit parfaitement, en effet, pour bien régler la combustion, d’apprécier exactement, dans le gaz, l’acide carbonique à 1/2 centième près; les erreurs qui résultent d’une variation de pression de 20 millimètres de mercure en plus ou en moins de 760, de même que d’un écart de température de 10° en plus ou en moins de la température (15°) du réglage, n’atteignent pas ce chiffre, même dans le cas d’une excellente combustion qui fournit des gaz renfermant 14 0/0 environ d’acide carbonique. Il en est de même de la variation de composition des houilles ; un écart de 1/4 du chiffre d’hydrogène ne produit qu’une erreur de 1/700 CO2.
On voit donc qu’une graduation ainsi établie, et dont l’intervalle entre chaque division correspond à un poids de 4mgr,89, indiquera la proportion d’acide carbonique
renfermée dans les gaz de combustion, à moins de un demi-centième d’acide carbonique près, meme avec des écarts de 20° pour la température, et de 40 millimètres de mercure pour la pression.
— Détermination de la chaleur entraînée par les <jaz brûlés. — L’appareil dont nous venons de parler peut servir en môme temps à la détermination de la chaleur entraînée par les gaz brûlés. Cette quantité de chaleur est évidemment fonction du volume des gaz et de la différence T — t des températures qu’ils présentent à leur entrée h l’état d’air et à leur sortie des appareils de chauffage.
Cette quantité de chaleur perdue augmente donc à mesure que les excès d’air deviennent de plus en plus grands; d’où il résulte que la densité des gaz de combustion peut nous permettre d’évaluer la quantité de combustible ainsi consommé en pure perte.
Considérons 1 kil. de houille moyenne renfermant 850 grammes de carbone et 40 grammes d’ydrogène combustible.
Le volume gazeux résultant de la combustion théorique de cette quantité sera 8,900 litres du mélange que nous avons désigné sous le nom de produit normal de combustion ; sa densité étant 1,075, son poids sera 12 kil. 46.
En attribuant à ce gaz la chaleur spécifique de l’air, la quantité de chaleur entraînée par ceux-ci est :
D’autre part, la chaleur développée dans la combustion de 1 kilo de cette houille sera, d’après les données tlier-
miques :
C amorphe O2 = CO2 -f- 97 cal.
H2 -f- 0 = HO liquide -f- 69 cal Pour 850 g. C 6,800 cal.
Pour 40 g. II 1,380
Ensemble 8,180 cald
La vapeur d’eau produite par la combustion de 40 grammes d’hydrogène, qui ne se condense qu’après sa sortie des appareils, entraîne avec elle une quantité de chaleur égale à 5 calories par gramme d’hydrogène brûlé ; mais cette perte est indépendante de l’excès d’air, il n’y a donc pas lieu de la faire figurer dans nos calculs.
La perte par les gaz fixes, rapportée à 100 parties de combustible, est donc égale à :
dans le cas idéal d’une combustion parfaite, c’est-à-dire dans les cas où les gaz renferment 18,9 0/0 de CO2.
Si la combustion a été au contraire effectuée avec deux, trois, quatre fois le volume d’air nécessaire, les pertes seront à très peu de chose près égales à deux, trois, quatre fois cette valeur, en même temps que la proportion d’acide carbonique contenue dans ces gaz sera deux, trois,, quatre fois plus petite.
Pour chaque valeur déterminée de T — t , la perte
* Ce chiffre est légèrement différent de la quantité de chaleur réellement dégagée, comme l’ont montré MM. Scheurer Kestner et Meunier Dolffus; mais l’erreur est sans importance pour des indications de cet ordre, purement relatives ; les pertes totales varient, d’autre part, avec d’autres coefficients ; rayonnement, etc., impossibles à déterminer avec exactitude. Ce calcul n’est fait d’ailleurs que pour faire ressortir les perles considérables résultant du mauvais réglage de l’air et les déterminations exactes de ces pertes n’ont, croyons-nous, aucun intérêt.
d’énergie calorique sera donc aisément déduite de la proportion de CO2 renfermée dans le gaz, par conséquent des indications fournies par l’appareil.
D’une manière générale, CO2 étant indiqué en centièmes par l’appareil, on a la perte pour m divisions :
Le tableau ci-joint permet d’évaluer cette perte en fonction de l’air en excès et de voir aussi dans quelle proportion s’accroît la déperdition de chaleur à mesure que diminue la proportion d’acide carbonique; il montre quel intérêt s’attache au réglage de l’admission de l’air dans les foyers.
Ainsi qu’il ressort de l’examen de ce graphique, pour une valeur de T — t égale à 300°, la perte d’énergie calorifique atteint 32 0/0 quand la teneur en acide carbonique descend à 6 0/0 et dans un très grand nombre d’usines, cette proportion d’acide carbonique est un maximum.
Nous avons maintes fois trouvé 4 et même30/0de CO2; la perte alors dépasse 50 0/0 pour une valeur de T — t inférieure même à 250°.
Dans le cas des fours où la température est très élevée et où les gaz sortent souvent à plus de 500°, ces pertes peuvent prendre des valeurs plus grandes encore.
Une bonne combustion pratique, qui correspond à une teneur de 14 0/0 d’acide carbonique, ne produit au contraire qu’une perte de 10 à 15 0/0.
La détermination de la densité des gaz de combustion fournit donc le moyen de doser l’acide carbonique, d’évaluer l’excès d’air ainsi que la perte de chaleur qui en est le résultat.
Par ces indications, elle permet de régler avec sûreté l’admission de l’air, suivant les conditions variables du tirage ou de l’état du combustible qui se présentent aux
Chaleur entraînée par les gaz fixes . Pertes de combustible correspondant à la teneur des gaz en CO2 rapportées à 100 p. de combustible.
[Houille 85 0/0 C, 4 0/0 H.)
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diverses périodes d’une combustion, et de réaliser ainsi une économie de combustible bien souvent supérieure à 25 0/0.
^7. — Détermination de la température (les fours. — Il est du plus haut intérêt, au point de vue de
la conduite régulière d’un four et par suite de la régularité du travail qu’on y opère, de pouvoir déterminer à chaque instant, ou du moins pendant les diverses phases du travail, quelle est la température que possède le four.
Un nombre infini de pvromètres ont été inventés, reposant sur les principes les plus variés, et malheureusement il faut reconnaître que la plupart ne peuvent recevoir d’application sérieuse.
C’est ainsi qu’après avoir employé d’une manière générale le pyromètre à argile de Wedgwood on a essayé et finalement rejeté les pyromètres métalliques, puis le pyromètre calorimétrique de Régnault plus ou moins modifié par Fischer, Weinholt et Wilson.
Pour la même raison — défaut de comparabilité entre les indications fournies par un appareil, — on a délaissé le pyromètre électrique de Siemens. Parmi les pyromètres susceptibles de fournir des renseignements sensiblement exacts, nous citerons celui de MM. Boulier frères et de Saintignon, et le pyromètre électrique de M. Lechâtelier.
Le pyromètre Boulier et de Saintignon est un appareil calorimétrique reposant sur le principe suivant :
Un courant d’eau circule dans le milieu dont on veut déterminer la température, avec une vitesse et une pression constantes. Le débit étant ainsi uniforme, la température de l’eau s’élèvera d’autant plus que le milieu sera à une température plus élevée. 11 suffit donc de mesurer l’accroissement de température de l”eau, ce qu’on obtient par la lecture des indications données par deux thermomètres placés l’un à l’entrée, l’autre à la sortie du courant.
Le reproche le plus grave qu’on puisse faire à cet
appareil, c’est que, après un certain temps de fonctionnement, le tube de circulation d’eau se recouvre intérieurement d’incrustations provenant du dépôt des matières tenues en dissolution dans l’eau et que la chaleur précipite. On remédie à cet inconvénient en faisant usage d’eau de pluie filtrée, ou mieux d’eau distillée.
En outre, quand le four, dont on veut déterminer la température, fonctionne avec une flamme réductrice, il se produit, à l’extérieur du tube, un dépôt de matières charbonneuses, qui fait varier la conductibilité du métal et vient fausser les résultats.
Dans la pratique, on écarte cette cause d’erreur, en entourant d’une gaine en poterie le tube de circulation d’eau. Cette manière de faire a, en outre, l’avantage de faire indiquer à l’appareil ce que nous appellerons la température moyenne du four, en ce sens qu’elle permet d’éviter les variations brusques dues à des « coups de chalumeau ».
