MACHINE A VAPEUR.

MACHINE A VAPEUR.

La bâche d’eau froide est le récipient de Peau venantdu puits et destinée à l’injection dans le condenseur.

La bâche d’eau chaude est le réservoir de la pompealimentaire ; elle reçoit son eau de la pompe à air.Comme une faible partie de cette eau seulement estabsorbée par lu pompe alimentaire, cette bâche estmunie d’un dégorgeoir et d’une conduite menant letrop plein dans la rue.

La valeur de Tu, trouvée précédemment pour lesmachines à condensation, est d’autant plus considé-rable que celle de V est plus petite.

Si on veut déterminer h\ il faut avoir recours auxconsidérations suivantes :

Pour avoir une pression aussi faible que possibledans l’espace communiquant avec le coté du pistonopposé a la vapeur, on injecte de la vapeur dans cetespace , d’abord rempli d’air, jusqu’à tant que toutce dernier soit parti par un orifice ménagé à cet effet.Cela fait, on ferme les communications de cet espaceavec l’a:r et avec le générateur, et on y injecte de l'eaufroide ; cette eau se chauffe au détriment de la chaleurcontenue dans la vapeur remplissant l’espace et la con-dense; de là le nom de condenseur appliqué à l’appareildans lequel cette opération a lieu.

Far suite de lu condensation de la vapeur et del’abaissement de température qu’a produit l’injectiond’eau froide, la tension intérieure de l’appareil se trouved’être plus que celle correspondant à la températuredu mélange. Plus il y a eu d’eau froide injectée, plus latempérature du mélange est basse, plus, par consé-quent, la tension intérieure est faible.

Remarquant actuellement qu’il n’est pas possible desupposer que le piston avance indéfiniment dans lemême sens, et qu’il faut pratiquement que, après avoiravancé d’une certaine quantité, il revienne en arrièresoit par l’action d’une puissance quelconque qui ne semanifeste que quand la vapeur cesse d’agir, soit parl’action d’une autre quantité de vapeur venant agir surlui en sens inverse de la première; il faut, dans lesdeux cas, pour que la réaction soit égale a l’action, quel’espace dans lequel était tout à l'heure la vapeur com-munique avec le condenseur, ce qui rend indispensablel’injection dans ce dernier de la vapeur qui a servi.

Ainsi il ne suffit pas d’avoir établi un vide plus oumoins parfait dans le condenseur pour que le pistonavance convenablement ; il faut maintenir ce vide quetendent à détruire des quantités de vapeur qui y sontinjectées à chaque changement de direction du piston.Il faut donc introduire de nouvelle eau de condensation,et comme, en s’accumulant dans l’appareil, elle finiraitelle-même par le remplir, il faut avoir une pompe spé-cialement chargée de purger le condenseur du mélanged’eau froide et vapeur condensée qui se trouve à sapartie inférieure.

Soit P le poids de la vapeur employée par seconde àfaire mouvoir le piston; toute cette vapeur passant aucondenseur, la quantité d’unités de chaleur qu’elle yporte est représentée par l’expression :

PX650.

Soit P’ le poids de l’eau employée à condenser cettevapeur ; soit t la température de cette eau avant le mé-lange et t ' la température du mélange.

La quantité de chaleur gagnée par l’eau en entrantdans le condenseur est :

P’ (r-o

La quantité de chaleur perdue par la vapeur en secondensant est :

P (650 — t ’)

Ces deux quantités sont évidemment égales et on a :P (650 — 0 = P’(<*—0

On en déduit :

Plu3 P est grand, plus le numérateur de la fractionest petit, plus son dénominateur est grand, plus parconséquent la fraction est petite. De là, plus la quantitéd’eau a injecter est faible et moins est considérable letravail à produire pour retirer cette eau du condenseur.

Ainsi d’un côté il y a avantage, de l’autre il y a in-convénient à faire P très grand.

Comme, en définitive, si on fait la dépense d’un ap-pareil de condensation c’est pour avoir une pressioncontre le piston aussi petite que possible par rapport àla pression atmosphérique, il faut donner la préférenceà la condition qui correspond à à* très petit, pour celail faut faire P aussi petit que possible.

Pour des valeurs décroissantes de P, P’ augmente.Or, il faut remarquer que l’eau prise à la surface du soljouit de la propriété de dissoudre une quantité d’air quel’on évalue au JL de son volume à sa pression ordi-naire. 11 en résulte que plus on injecte d’eau dans lecondenseur, plus on y introduit de cet air, qui, se trou-vant à une fàible pression, se dégage de l’eau et vientajouter sa tension à celle de la vapeur qui y est con-tenue.

Ainsi en donnant à P une petite valeur, la pompechargée de purger le condenseur, a à effectuer un tra-vail qui croît dans une proportion très considérable.

En admettant que l’eau froide de condensation est à\ 0°,00, température ordinaire des eaux de puits, ou a :

Tauleau de la condensation de 4 kiL de tapeurà différentes températures.

Volumes de l’air,

Valeurs

Valeurs

Valeurs

injecté.

à retirer

de h

du

de t\

en eau.

de P’.

à la près.

dan* le

conden-

ordinaire.

9ood«n.

»eüi.

in.

k.

litre*.

litres.

litres.

12"

),146

319,00

15,950

1135,00

1455,00

3I

0,430

29,90

1,495

35,90

66,80

38

0,645

22,00

1,100

17,55

40,55

51,45

1,300

11,42

0,721

5,72

21,14

De ces quatre valeurs de P, c'est P = 38° que l’onprend ordinairement; dans ce cas à’ = 0,645 ou _L d’at-mosphère environ.

Si on pose h = 20 à’ il vient :

h = 20X0,645 = \ 2”, 90.

Correspondant à i atmosphère \ /4, qui est la pression àlaquelle fonctionnent généralement ces machines qui,pour ces motifs, sont uites machines à basse pression.

En ce qui concerne le condenseur, nous dirons qu’iln’existe pas de calculs théoriques pour en déterminerles dimensions. S’il est très grand, il devient difficilede le purger d’air et de faire parvenir l’injection d’eaudans toutes les parties où il y a de la vapeur ; s’il esttrop petit, au contraire, quelque prompte que soit lacondensation, il s’opère à chaque exhaustion, contre lupiston, une résistance de la vapeur déjà utilisée, parsuite de la difficulté qu’elle éprouve à pénétrer dans lecondenseur. 11 y a donc une moyenne à adopter ; cettemoyenne, si on s’en rapporte aux meilleurs systèmesanglais , est un volume égal à celui de la pompe à air.

Quant à la pompe à air, nous remarquerons d’abordque la course de son piston est, dans les machines àbalancier où elle convient spécialement, moitié de lacourse du piston à vapeur ; de plus, elle est à simple