MACHINE A VAPEUR.

MACHINE A VAPEUR.

Les combustibles sont au nombre de trois princi-paux, savoir •

Le bois ;

La tourbe ;

La houille.

Ces combustibles,soumis à la carbonisation, donnentnaissance à trois nouveaux combustibles, savoir :

Le charbon de bois ;

Le charbon de tourbe ;

Le charbon de houille ou coke.

Pour les propriétés de ces six combustibles, nousrenvoyons aux articles carbonisation et combus-tibles du présent ouvrage. A chacun de ces combus-tibles correspond une forme de foyer qui est préférableaux autres, néanmoins on peut diviser les foyers endeux catégories, savoir :

Les foyers a flamme droite ;

Les foyers à flamme renversée.

Les foyers à flamme droite consistent en une capa-cité de forme parallélipipède rectangle, dont la base,nommée grille, est à claire-voie et se compose d’unesérie de barreaux en fer ou en fonte ; c’est par la grillequ’arrive l’air destiné à alimenter la combustion. Lapartie supérieure où l’une des parois latérales est éga-lement à claire-voie pour livrer passage à l’air brûléqui se rend dans les carneaux ; enfin une porte estadaptée à l’une des faces latérales pour permettre l’in-troduction intermittente du combustible sur la grille.Les résidus de la combustion tombent dans un cendrier.

Les dimensions des foyers varient suivant les com-bustibles à brûler. En ce qui concerne la houille, ondonne à la base ou grille une surface de 45 décimètrescarrés, pour chaque 4 0 kilogr% de combustible à brûlerpar heure, et on laisse une hauteur de 30 centimètresentre la grille et la partie supérieure du foyer, l’épais-seur du combustible brûlant ne devant jamais dépasser40 centimètres. En ce qui concerne le coke, on donneà la grille, dans les locomotives, une surface de 2 déci-mètres carrés, pour chaque 4 0 kilogr. de combustible àbrûler par heure, et on laisse une hauteur de 4 mètreentre la grille et la paroi supérieure du foyer, l’épaisseurdu combustible brûlant pouvant être de 60 centimètres.

Les foyers à flamme droite conviennent pour tousles combustibles, excepté le bois.

Les foyers à flamme renversée consistent, commeles premiers, en une capacité de forme parallélipipèderectangle*; mais ils en diffèrent en ce que le mouve-ment de l’air qui traverse le combustible, au lieu d’êtredirigé de bas en haut, est dirigé de haut en bas, de làle nom de foyers à flamme renversée. Us conviennent spé-cialement pour le bois. Ce genre de foyer présente l’a-vantage d’utiliser bien plus complètement que les pre-miers la quantité d’oxygène qui passe avec l’air àtravers le combustible, de plus ils sopt fumivores,attendu que le chargement se fait en dessus, c’est-à-dire par l’endroit où arrive l’air, ce qui ne nécessitel’ouverture d’aucune porte et n’amène aucun refroi-dissement pendant la combustion.

Ces foyers n ont pas de grille pour retenir le com-bustible. Le bois est si léger par sa nature qu’iln'obstrue jamais le passage par où. doit s’écouler saflamme ; d'ailleurs, quand les braises sont trop abon-dantes à sa partie inférieure, on les fait évacuer parde petites portes latérales ménagées à cet effet.

Le foyer à flamme renversée est certainement lemeilleur de tous les foyers, malheureusement on nepeut guère en faire usage que pour le bois, parce queles autres combustibles, la houille particulièrement,déposent une quantité de mâchefer qui ne tarde pas àobstruer le passage de la flamme. Il faudrait que l’onpût adapter une grille dans le bas; mais*alors elle brû-lerait, n’étant pas, comme précédemment, refroidie parun courant d’air continuel.

§ II. Carneaux. — Les cameaux sont des conduitepratiqués, soit à l’entour, soit à l'intérieur des chau-dières pour livrer passage à la fumée se rendant dufoyer à la cheminée, et établir un contact aussi grandet aussi prolongé que possible entre l’air chaud quicircule et l’eau à vaporiser.

La forme des carneaux varie suivant la forme et ladestination des chaudières. Lorsque les carneaux sontextérieurs, le fourneau est généralement en maçonne-rie de briques. Lorsque les carneaux sont intérieurs,ils portent le nom de tubes, et le fourneau est généra-lement métallique et à foyer intérieur, comme dans leslocomotives.

Quant aux dimensions des cameaux, il suffit de direque leur section doit être la plus grande possible, pourque le tirage ne soit pas affaibli, et la plus petite possiblepour que tout l’air qui la traverse lèche la surface dechauffe. Il y a donc nécessairement une moyenne àadopter; pour la déterminer, il faut connaître les ré-sultats des trois questions suivantes, savoir :

4“ Quel est le rapport entre la surface totale d’unegrille et la section de l’air qui traverse le combustiblebrûlant sur cette grille ?

2” Quelle est la quantité d’air employée dans unfoyer à la combustion de un kilog. de combustible ?

3° Quelle est la température de l’air brûlé sortantdu foyer pour entrer dans les carneaux?

A ces trois questions, on répond jusqu’ici par dessuppositions, et on admet que :

4° La surface de la grille est égale, dans les locomo-tives, à quatre fois la section d’écoulement de l’air autravers du combustible, et, dans les foyers à houille, àcinq fois cette même section.

2° La quantité d’air employé à la combustion de4 k de combustible est égale à 48 mètres cubes environ.

3“ La température de l’air brûlé sortant du foyerest de 4200°.

Dans les locomotives, où la section totale d’écoule-ment de l’air brûlé peut être très grande sans inconvé-nient, parce qu’elle se compose d’un grand nombre depetites sections partielles, ce qui donne un périmètreconsidérable à la section des carneaux, on donne àcette section environ les deux tiers de la section adoptéed’écoulement par la griile, c’ést-à-dire un sixième dela surface totale de la grille ; la même chose, à peuprès, a lieu pour les autres systèmes de fourneaux. 11serait bien difficile de dire si c’est une qualité ou undéfaut ; il n’y a que des expériences directes qui pour-ront éclairer sur ce point resté obscur au milieu detoutes les expériences que l’on a faites sur la combus-tion. En thèse générale, il est bon de donner aux car-neaux une section d’écoulement égale à environ deuxfois la section supérieure de la cheminée.

§ 3. Cheminée . — On a traité à l’article cheminéeles conditions du tirage par l’air chaud, et à l’articlelocomotive du tirage à l’aide d’un jet de vapeur.

Remarquons que dans ce cas, on peut utiliser toute lachaleur contenue dans l’air brûlé , pour produire de lavapeur, au lieu de l’abandonner à la cheminée, à 300ou 400°, comme cela est nécessaire dans les cheminées.Nous ne sommes probablement pas éloignés de l’époqueoù le tirage mécanique, soit par la vapeur, soit par desventilateurs à force centrifuge, sera substitué au tiragephysique par la cheminée. Il faut, bien entendu, pourqu’il y ait grand avantage, qu’on puisse rendre la sur-face de chauffe assez puissante pour que la fumée sortedes carneaux de circulation à la température de l’eaudans la chaudière.

II. Générateur.

Nous avons déjà parlé du générateur à l'article chau-dière a vapeur; nous rappellerons seulement qu’ilexiste trois systèmes de chaudières :

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