machine a vapeur.

MACHINE A VAPEUR.

parlatigede la pompe à air quand cette dernière descend.

Nous avons vu que quand le piston à vapeur arriveau bas de sa course, la soupape d'équilibre s’ouvre et lepiston remonte par l’action du poids des tiges.

Le contre-poids ayant été soulé.vé par l’action de latige de la pompe à air sur l’extrémité opposée du levier,tend à redescendre quand la tige est remontée ; mais ilest retenu par le piston qui presse sur l’eau aspirée dansle corps de pompe, laquelle s’écoule dans la bâchepar un robinet qui se manœuvre à la main. Plus lerobinet est ouvert, plus le contre-poids descend faci-lement et vite: plu» il est fermé, au contraire, plus lecontre-poids met de temps n descendre.

Entre la soupape d’admission et la chaudière à va-peur existe une quatrième soupape, dite soupape régu-latrice. Cette soupape est mise en mouvement par lelevier; son ouverture est donc plus ou moins fréquentesuivant le plus ou moins de vitesse quo met le contre-poids à descendre.

Au moyen de la cataracte on proportionne le nombrede coups de piston de la machine et des pompes d’épui-sement à la quantité d’eau qu’il y a à extraire dans untemps donné.

Les machines employées dans le comté de Cor-nouailles forment le type le plus parfait du genre demachines d’épuisement qui nous occupe. Les principessur lesquels repose la construction de ces machines etla supériorité de travail qu’elles donnent, sont :

4° Des chaudières de dimensions colossales, avec detrès grandes surfaces de chauffe, trois ou quatre foisplus grandes que dans les machines ordinaires, et quidonnent au moins 8 h ,25 de vapeur pour 4 k de houille;

2° L’emploi de la vapeur à 3 ou 4 atmosphères avecdes détentes considérables, que l’on porte quelquefoisà dix fois le volume primitif de la vapeur, et que l’onvarie en raison du travail à faire ;

3" De larges soupapes d’admission et d’émissionouvertes presque instantanément ;

4° L’introduction de la vapeur à une températureélevée dans la chemise qui enveloppe le cylindre ; intro-duction qui produit une notable économie de combus-tible, et sert à vaporiser l’eau entraînée par la vapeur.

Les résultats réels des machines de Cornouailles sonttrès remarquables ; elles rendent, d’après les expé-riences faites avec soin par l’ingénieur anglais Wkk-steed, plus du double de travail que les machines deWatt, pour la même quantité de charbon. Ainsi il aobtenu, en employant la vapeur à 3 atmosphères 1/2et détendant de 1 à 3,20, près de 30,000,000^ pour400 kil., d’excellente houille du pays de Galles , soit300,000 kil.-mèt. par kil. de charbon; résultat quiavait été exagéré d’après les rapports de quelques in-génieurs, mais qui est bien suffisant pour déterminerl’adoption de ce genre de machines pour les grandsépuisements de mines, lorsque l’ou doit recourir àl’emploi de la machine à vapeur.

§ 2. Machines d'épuisement à balancier <f équerre. —Lebalancier d’équerre est indispensable , pour les ma-chines d’épuisement, toutes les fois que les pompes sontaspirantes et élévatoires. L’extrémité porte une tigeen fer à laquelle sont suspendus des poids en quantitésuffisante pour faire équilibre à l’excédant de poidsdes tiges sur le poids rigoureusement nécessaire a leurdescente, lequel est peu considérable.

Le cylindre à vapeur est alors horizontal et commu-nique le mouvement au balancier, par l’intermédiaired une bielle dont l’une des têtes s’assemble avec l’ex-trémité du balancier.

Nous ne connaissons pas d’application de ce genrede machines à simple effet pour les mines. Nous avonsvu fréquemment employer le balancier d’équerre pourles petits épuisements, mais alors il fonctionnait dansune circonstance particulière que nous allons relater. *•

Il arrive souvent dans les mines qu’un puits cesse dedonner des produits, ou cesse de servir à l’épuisement;en d’autres termes, qu’une machine reste sans usageprès d’un puits. Dans ce cas, si on a percé un puits dansle voisinage, pour faire un épuisement, au lieu d’ytransporter la machine qui chôme, on établit une com-munication de mouvement, au moyen d’une série debielles consécutives, entre elle et un balancier d’équerresitué à l’orifice de ce puits. Pour cela il suffit d’adapterune manivelle à l’autre extrémité de l’arbre moteurde cette machine qni, quoique à double effet, sert àmanœuvrer des pompes à simple effet.

Ce n’est point une situation régulière de machine, ilest vrai, mais cela suffit pour servir provisoirement dansune exploitation.

§ 3. Machines d'épuisement sans balancier. — Dans cesmachines, lo cylindre à vapeur est vertical et la tige deson piston est située directement sur le prolongementde celle des pompes.

Ce système convient dans les mêmes circonstancesque le système à balancier droit, c’est-à-dire pourpompes aspirantes et foulantes ; seulement le poids dupiston à vapeur, au lieu de contrebalancer une portiondu poids des tiges, s’ajoute à ce poids, et il faut unedisposition accessoire pour équilibrer l’excédant depoids des tiges dans le cas où il y en a.

Nous avons vu une machine de ce genre, de la forcede 300 chevaux , établie à Ougrée, près de Liège , dansl’usine de M. Michiels. Elle sert à la fois à souffler leshauts-fourneaux et à épuiser lamine. Elle est d’uneremarquable simplicité; mais c’est là, à notre avis, leseul mérite de ce système.

CHAPITRE II. MACHINES SOUFFLANTES.

Les machines soufflantes se composent de deuxgrandes parties principales, savoir : la machine à va-peur; la soufflerie.

De tous les systèmes de souffleries qui existent, leseul dont nous parlerons ici est celui à cylindre et piston.

Avant d’entrer dans les détails de diverses disposi-tions employées pour transmettre le mouvement dupiston à vapeur au piston soufflant, nous croyons devoirdonner quelques renseignements sur la déterminationdes dimensions relatives de ces deux pistons.

Soit h la hauteur manométrique, en mercure, cor-respondant à la différence des pressions intérieure etextérieure de la soufflerie.

La pression sur le piston soufflant est égale à :

0,7»5 D 2 X à X 43590.

D étant son diamètre et 13590 le poids du mètrecube de mercure.

Par suite des frottements qui s’opèrent dans le mou-vement de l’appareil, le travail produit n’est que les0,90 du travail dépensé; il faut donc, pour qu’il y aitéquilibre entre le piston à vapeur et le piston soufflant,

4

que la pression sur le piston à vapeur soit égale àde celle qui existe sur le piston soufflant, c’est-à-dire :

4,41 xO,785D*XàX 43590.

Si d est le diamètre du piston à vapeur à basse pres-sion, sans détente à condensation, la pression de la\ apeur sur sa surface est :

0,785 d J X 0,76X4 3590.

Admettant qu’il n’y a que les 0.60 du travail produitqui soient utilisés, et les courses étant égales de part et(t’autre, on a :

4,44 X 0,785 D 2 X A X 43590 = 0,6 X 0,785 d*X 0,76 x43590.

Réduisant, il vient :

4,41 D 2 h = 0,0d 2 X 0,76.

I / 0,41

d’où 1) = d I / —r