La vapeur : fonderies et ateliers de la Courneuve, chaudières Babcock et Wilcox

- - BW
  - BW
  - BW
  - i
  - !
  - \
  - BW
  - BW
  - BW
  - BW
  - BW
  - BW
  - BW
- p.n.n. - vue 1/147
- - .. . V;.»:--
  - i
  - f
  - if
  - T
  - t*
  - r-if
- p.n.n. - vue 2/147
- - jbiilÜjitU Ü&J X»i.Ü!
  - INGÉNIEUR a.m
  - rue pascal.
  - ROANNE
  - J
- p.n.n. - vue 3/147
- - * t
  - 'O
- p.n.n. - vue 4/147
- - /vv
  - (f NO. U- ^3
- p.n.n. - vue 5/147
- - ATELIERS DE LA COURNEUVE Vue des Ateliers en bordure sur la ligne du chemin de fer de Paris à Soissons
- p.n.n. - vue 6/147
- - LA VAPEUR
  - C U R A. M
  - 7 * RU
  - rascal - y
  - ROANNE
- Page de titre n.n. - vue 7/147
- - NOUS avons, depuis 1895, fait paraître quatre éditions successives de cet ouvrage qui a été, nous pouvons le dire, fort honorablement accueilli par notre Clientèle.
  - Notre cinquième édition actuelle est conçue sur un plan un peu plus général que les précédentes.
  - Nous y avons décrit avec plus de détails les appareils nouveaux, tels que : Surchauffeurs, Grilles mécaniques, Transporteurs, etc., ainsi que tous les * appareils que doit comporter une chaufferie modèle.
- p.n.n. - vue 8/147
- - FONDERIES & ATELIERS DE LA COURNEUVE
  - CHAUDIÈRES BABCOCK & WILCOX"
  - SOCIÉTÉ ANONYME AU CAPITAL DE QUATRE MILLIONS DE FRANCS
  - 61 RUE LAFERRIÈRE, 6 PARIS (9e Arrond1) &
  - ATELIERS : AUBERVILLIERS-LA COURNEUVE (SEINE)
  - S U C C U
  - R S A L E S
  - BORDEAUX, 6, COURS DU CHAPEAU ROUGE LILLE, 23, RUE FAIDHERBE LYON, 56, RUE DE LA RÉPUBLIQUE
  - MARSEILLE, 21, COURS DEVILLIERS MONTPELLIER, 1, RUE BOUSSAIROLLES NANCY, 32, COURS LÉOPOLD
  - Adresse Télégraphique pour Paris et les diverses Succursales « BABCOCK” (suivi du nom de la Ville)
- p.n.n. - vue 9/147
- - ATELIERS DE LA COURNEUVE Vue des Ateliers prise de la cour inté-J* rieure de l'Usine
- p.n.n. - vue 10/147
- - INFORMATIONS UTILES POUR LA PRODUCTION ^ ET L’USAGE DE LA VAPEUR *
  - a réalisé, au cours des dix dernières années, dans divers pays, et principalement en Amérique, des installations de production de vapeur d’une importance considérable et telles qu’on n’aurait pu les soupçonner auparavant. Ces installations ont nécessité, pour arriver au maximum d’économie dans le coût de production de la vapeur en tant que consommation de combustible, frais de conduite et d’entretien, des appareils nouveaux et des dispositions spéciales dont l’emploi serait justifié dans un grand nombre de cas, et même pour des installations d’importance moyenne.
  - En un mot, et à côté des progrès considérables qui ont été réalisés au point de vue de la consommation de vapeur des machines, il y en a eu de non moins importants dans la réduction des frais de production de la vapeur.
  - Il résulte de l’ensemble de ces deux ordres d’économie que le coût de la force motrice produite au moyen de la vapeur par des machines perfectionnées et une chaufferie bien organisée est comparable à celui résultant de l’emploi des forces naturelles hydrauliques et des moteurs à gaz, surtout si l’on tient compte des inconvénients inhérents à ces deux sortes d’installation comparativement à la sécurité et à la grande élasticité de la machine à vapeur dont le fonctionnement se trouve toujours assuré.
  - C’est à l’intention de tous les Industriels ou Ingénieurs qui désirent se rendre compte par eux-mêmes avant de fixer leurs choix, que nous avons rassemblé les documents qui vont suivre.
  - En premier lieu, nous avons examiné la question de 1 Appareil évapora-toire proprement dit qui joue nécessairement dans l’installation de production de vapeur, le rôle principal.
  - Viennent ensuite les appareils accessoires tels que : Surchauffeurs, Économiseurs, Réchauffeurs d’eau d’alimentation, qui améliorent le rendement d’une chaufferie dans une proportion si considérable. Enfin, nous traitons des divers Combustibles et des Foyers appropriés à leur usage, du Chauffage mécanique, des Transporteurs et autres Accessoires d’une salle de chauffe moderne.
  - 7
- p.7 - vue 11/147
- p.n.n. - vue 12/147
- - 2à CHAUDIÈRES
  - ES résultats de nombreuses expériences, ainsi qu’une étude scientifique des lois physiques qui régissent la production de la vapeur ont conduit à formuler comme il suit les : Conditions auxquelles doit satisfaire un Parfait Générateur.
  - i° — Les matériaux doivent être de premier choix. Leur emploi doit être sanctionné par l’expérience et par des essais effectués sur des éprouvettes prélevées au moment de la fabrication. La construction doit être simple, l’exécution irréprochable, de façon à assurer la durabilité et à éviter des réparations fréquentes ou prématurées.
  - 2° — On devra ménager un réservoir de dépôts, éloigné de l’action du feu, destiné à emmagasiner temporairement les boues et les sels abandonnés par l’eau.
  - 3° — Les chambres d’eau et de vapeur auront des capacités suffisantes pour assurer la régularité de la pression, et la stabilité du niveau d’eau.
  - 4° — Le plan d’eau sera vaste, afin d’éviter les dégagements de vapeur tumultueux, et l’entraînement de l’eau par la vapeur.
  - 5° — La circulation de l’eau sera continue, et ce, dans toutes les parties de la chaudière, afin d’égaliser partout la température.
  - 6° — La chambre d’eau devra être fractionnée, et constituée d’éléments tels que si l’un d’eux venait à céder, il ne s’ensuive pas, pour cela, une explosion générale, mais que l’accident se borne aux effets de la matière explosive contenue dans une section. Les communications entre les divers éléments doivent être larges pour maintenir chez tous le même niveau de l’eau et la même pression.
  - 7° — Toutes les parties de la chaudière présenteront une résistance bien supérieure aux tensions qu’elles doivent supporter. Le plan général de la chaudière sera tel que des dilatations inégales ne puissent pas produire de grands surcroîts de
  - tension. Autant que possible, aucun joint ne sera exposé à l’action directe du feu.
  - 8° — La combustion des gaz, commencée dans le foyer, devra être complétée avant qu’ils ne quittent définitivement la surface de chauffe; et, dans ce but, il convient d’en opérer le brassage dans le foyer.
  - 9° — Les surfaces de chauffe devront, autant que possible, se présenter normalement à la direction du courant des gaz chauds, afin de mieux absorber la chaleur.
  - io° — Toutes les parties de la chaudière seront facilement accessibles, aussi bien pour le nettoyage que pour les réparations. C’est une condition de la plus haute importance au point de vue de l’économie et de la sécurité.
  - ii° — On aura soin de bien proportionner la chaudière et de l’approprier au travail à produire, de manière à fonctionner au maximum de sa force, et avec le maximum d’économie.
  - i2° — Les manomètres, soupapes de sûreté et autres accessoires devront toujours être du meilleur système, et de la meilleure qualité.
  - i3°— Proscrire l’emploi de chaudières usagées.
  - On conçoit la possibilité de se rendre compte parfaitement de l’état d’une machine à vapeur ayant déjà servi, mais avec une chaudière c’est s’exposer à toute sorte de risques et aux plus grands dangers que d’installer che{ soi une chaudière dont on lie connaît ni la provenance exacte des matériaux employés à sa construction, ni l’état de conservation des diverses parties de l’appareil.
  - 9
- p.9 - vue 13/147
- - Fig. 4. — COMPAGNIE GÉNÉRAI.Ii DES OMNIBUS DE PARIS — USINE DE BILLANCOURT (SEINE)
  - Installation faite en 1899-1900 de 16 Chaudières Babcock & Wilcox de 210 mètres carrés de surface de chauffe chacune munies de Surchauffeurs Babcock & Wilcox de 24 mètres carrés de surface de chauffe chacun
- p.n.n. - vue 14/147
- - 1EPUIS l’époque du tirage de la brochure “LA VAPEUR” les FONDERIES ET ATELIERS DE LA COURNEUVE ont obtenu de la COMPAGNIE RUSSE FRANÇAISE, la commande de l’installation complète de son Usine à Saint-Denis, destinée à fournir le courant électrique au MÉTROPOLITAIN DE PARIS.
  - Cette Usine sera, pour commencer, d’une puissance de 20.000 kilowatts et la vapeur nécessaire aux turbos-généra-teurs sera fournie par 20 Chaudières BABCOCK & WILCOX de 420 mètres carrés de surface de chauffe chacune, type marine, munies de 40 Grilles mécaniques BABCOCK & WILCOX, 20 Surchauffeurs BABCOCK & WILCOX de 84 mètres carrés de surface chacun, et de 20 Économiseurs.
  - L’entreprise générale, confiée aux FONDERIES ET ATELIERS DE LA COURNEUVE, comprend également les Appareils de déchargement des bateaux en Seine, ainsi que du Transport mécanique depuis l’appontement jusqu’aux soutes de réserve et des soutes jusqu’aux distributeurs des Grilles mécaniques des Chaudières.
- p.n.n. - vue 15/147
- - Nous profitons de cette circonstance pour rappeler ici les principales installations déjà réalisées et comportant l’emploi de Chaudières BABCOCK & WILCOX, parmi lesquelles nous pouvons citer notamment :
  - EN FRANCE :
  - Cle Générale des Omnibus de Paris. 4.526 mq. Cl8 des Chemins de Fer de Paris
  - a Orléans....................... 2.328 mq.
  - Cie Thomson Houston .... 4.637 mq.
  - Cio Parisienne de l’Air Comprimé . 5.400 mq.
  - Société Anonyme des Aciéries de
  - France....................... 6.378 mq.
  - Schneider et Cie, Le Creusot . . 6.910 mq.
  - Hannart Frères, à Roubaix . . 4.888 mq.
  - EN BELGIQUE :
  - La Station Centrale d’Electricité de la Ville de Bruxelles . . 2.100 mq.
  - Les Tramways Bruxellois.^ . . 3.500 mq.
  - Les Stations Centrales d’Electri-citê d’Anvers et de Liège . . 3.100 mq.
  - EN ANGLETERRE :
  - Le Chemin de Fer souterrain de
  - Londres...................... 70.000 mq.
  - Le Chemin de Fer Nord-Est a
  - Newcastle.................... 20.000 mq.
  - Le Chemin de Fer Central de Londres...................... 10.000 mq.
  - EN AMÉRIQUE :
  - Le Chemin de Fer Métropolitain Manhattan de New-York . . 50.000 mq.
  - Le Chemin de Fer électrique Suburbain de New-York . . . 50.000 mq.
- p.n.n. - vue 16/147
- - DÉVELOPPEMENTS SUCCESSIFS de la CHAUDIÈRE A TUBES D’EAU “ BABCOCK & WILCOX ”
  - N matière d’inventions, l’histoire des défaites est aussi instructive que celle des succès.
  - Quand, en effet, une chose a été soumise à des essais suffisamment longs et judicieux, et reconnue ensuite impraticable ou laissant trop à désirer, la connaissance de ces essais forme comme un phare lumineux placé sur le chemin des nouveaux venus pour les prévenir contre les mêmes écueils. Il arrive journellement de voir, après plusieurs applications plus ou moins malheureuses, certains systèmes abandonnés, puis repris et exploités par d’autres comme le résultat de perfectionnements apportés à des choses dont la pratique a déjà sanctionné la supériorité. Qu’une personne, par exemple, ou une société soient parvenues, à la suite d’expériences multiples et souvent fort onéreuses, à un résultat important et longtemps cherché ; que le moment semble arrivé où le succès va les indemniser de leurs avances et de leurs peines, aussitôt, une foule de gens, avides de moissonner là où ils n’ont rien semé, AÙennent présenter sur le marché, comme un perfectionnement, une modification déjà exploitée et abandonnée par les premiers, et cherchent, par ce moyen, à séduire la clientèle, qui, en fin de compte, se trouvera avoir versé son argent sans aucune compensation. Il n’est pas étonnant alors de voir des industriels, après avoir, à leur grand détriment, expérimenté les idées et les plans mal combinés de quelque inventeur novice, condamner de ce fait tout un ordre de construction, et s’en tenir aux systèmes qu’employaient leurs ancêtres.
  - Le succès des Chaudières Babcock et Wilcox est dû à près de quarante années de constantes études, de recherches et d’applications, toutes poursuivies dans une même direction. Au cours de cette longue période, les inventeurs ont essayé bien des dispositions diverses qu’ils ont reconnues peu pratiques, et la Compagnie a vu près de cinquante types différents de chaudières sectionnelles et à tubes d’eau présentés sur le marché par d’autres constructeurs, et qui ont tous aujourd’hui disparu, ou sont en voie de disparaître, en ne laissant derrière eux qu’un vague souvenir, si ce n’est peut-être dans la mémoire de leurs victimes.
  - C’est dans le but de mettre nos clients et amis en garde contre ces
- p.11 - vue 17/147
- - soi-disant perfectionnements et les déboires qu’ils ne manqueraient pas de rencontrer, que nous avons décidé de publier cet historique, et les plans des principaux types que nous avons été conduits à expérimenter avant d’arriver au système aujourd’hui répandu dans le monde entier, et dont le mérite est mis en évidence par ce fait que les clients qui en ont l’expérience y reviennent sans cesse et n’en veulent plus d’autres.
  - Tous les types représentés par les dessins, et beaucoup d’autres, sont couverts par des brevets appartenant aux Fonderies et Ateliers de La Courneuve.
  - La Chaudière multitubulaire Babcock et Wilcox eut pour point de départ la chaudière de Stephen Wilcox, brevetée en 1856 ; on peut donc en réalité en faire remonter l’origine jusqu’à cette date, bien que le brevet commun n’ait été pris que onze ans plus tard. En 1867, Babcock et Wilcox ont construit la première chaudière sectionnelle possédant une circulation libre, qui entraîne la masse d’eau entière dans un mouvement régulier et ininterrompu. La Chaudière Babcock et Wilcox est aujourd’hui universellement connue. Elle est réputée parmi toutes les chaudières comme la plus sûre, la plus économique et la plus durable.
  - tubes étaient disposés l’un au-dessus de l’autre en rangées verticales, chaque rangée ou série formant avec les raccords extrêmes une seule pièce de fonte. En regard de chaque tube était ménagé un trou d’homme ou plutôt un trou de poing pour le nettoyage.
  - N° 2. — On reconnut bientôt que les tubes intérieurs entravaient plutôt qu’ils ne favorisaient la circulation. Ils furent supprimés.
  - Les n°s 1 et 2 furent trouvés défectueux dans leur disposition générale comme dans le choix des matériaux. La fonte ne convient pas comme surface de chauffe directe parce qu’elle se fissure dès qu’elle est recouverte d’incrustations.
  - N° 3. — Aux tubes en fonte on substitua des tubes en fer forgé ; et pour les raccorder aux boîtes de communication en fonte, on décapait avec soin leurs extrémités, et, après les avoir placés dans leur position respective, on coulait directement les boîtes de communication.
  - Les chambres d’eau et de vapeur furent trouvées insuffisantes pour assurer la régularité du régime ; il n’y avait pas de réserve pour pourvoir aux irrégularités d’alimentation de la chaudière ou du fover. La tentative de dessécher la vapeur en la faisant passer dans le faisceau supérieur échoua complètement : la vapeur, au sortir de la chaudière, était humide, sèche ou surchauffée suivant l’appel qui en était fait.
  - N° 1. — Chaudière primitive Babcock et Wilcox, brevetée en 18(5/. — L’idée dominante était la sécurité ; toute autre considération lui fut sacrifiée. La chaudière était composée d’un faisceau de tubes hori-
  - 3 et 6.
  - — Types n°s 1, 2 et 3
  - zontaux, servant de réservoir d’eau et de vapeur placés à la partie supérieure et reliés à chaque extrémité, par des joints boulonnés, à un faisceau de tubes bouilleurs inclinés remplis d’eau. A l’intérieur de ces derniers étaient placés des tubes concentriques de plus petit diamètre pour activer la circulation. Les
  - 12
- p.12 - vue 18/147
- - Enfin, on s’aperçut que des dépôts venaient se cantonner à la partie la plus basse de la chaudière, où ils déterminaient la rupture de la fonte, exposée à l’action des flammes.
  - N° 4. — On remplaça le faisceau de tubes sur-chauffeurs du dessus par un réservoir cylindrique
  - Fig. 7 et 8.
  - Type n°4
  - avec le plan d’eau à la hauteur de l’axe. Les séries verticales étaient fabriquées comme au n° 3. A la partie arrière de la chaudière au point le plus bas, à l’abri de la chaleur du foyer et des gaz, on ajouta un collecteur de boues. La siccité de la vapeur était assurée par l’agrandissement du plan d’eau, la régularité par celui de la chambre de vapeur. Par l’addition d’un corps cylindrique, on perdait peut-être un peu sur la sécurité, mais l’ensemble prenait une allure plus pratique ; et, du reste, le réservoir n’était pas exposé au rayonnement direct du feu.
  - Mais on éprouvait toujours les plus grandes difficultés à faire un bon assemblage des tubes en fer sur les collecteurs en fonte.
  - N° 5. — Aux pièces en fonte, reliant entre eux les tubes des] diverses séries verticales, on substitua
  - Fig. 9 et 10. — Type n« 5
  - deux caissons en fer, et on rangea les tubes en quinconce, disposition reconnue plus efficace que la simple superposition. Sous tous autres rapports, la construction était la même que pour le n° 4. Mais on avait perdu les avantages de la disposition section-nelle et introduit un danger, celui qui résulte de l’emploi de grandes surfaces planes entretoisées. On fit une grande installation de ces chaudières pour la
  - raffinerie de sucre de Calvert, à Baltimore ; le fonctionnement fut trouvé satisfaisant, mais on n’v revint pas.
  - N° fi. — Simple modification du no 5, où l’on fit usage de tubes plus longs, dans le but d’obtenir trois circulations de gaz, et une plus grande économie.
  - Partie des tôles planes entretoisées sont abandonnées et les grandes portes remplacées par des trous de poing. On contruisit de ce type un grand nombre de chaudières, mais leur coût élevé, le peu de résistance des assemblages sous les diverses variations de température, la difficulté de transport et de montage, le développement considérable des maçonneries pour toute installation d’une certaine importance, enfin les réclames de ceux qui prétendaient avoir des moyens à eux d’ajouter à la force d’une chaudière quelconque, conduisirent bientôt au type suivant.
  - N» 7. — Des raccords de fonte en forme de T
  - Fig. i3. — Type n° 7
  - furent vissés 'aux extrémités de chacun des tubes, leurs faces rodées, les T superposés métal contre métal sec, puis serrés par un long boulon qui enfilait toutes les têtes de chaque côté d’une série verticale pour se terminer aux boîtes de raccord avec le réservoir cylindrique supérieur.
  - On construisit beaucoup de chaudières de ce système, dont plusieurs fonctionnent encore aujourd’hui
  - i3
- p.13 - vue 19/147
- - après vingt et vingt-cinq ans, mais dont la plupart ont été transformées suivant les derniers modèles.
  - Nos 8 et 9. — Connus d’abord sous le nom de Griffith et Wundrum, furent réunis un peu plus tard aux Babcock et Wilcox. Dans ces deux types on
  - Fig. 14. — Type n» 8
  - essaya d’avoir quatre passages des gaz au travers du faisceau de tubes, et la circulation descendante à l’arrière fut prolongée jusqu’à la rangée inférieure des tubes.
  - Dans le n° 9 on essaya encore de réduire les chambres d’eau et de vapeur, et en même temps le coût de la chaudière, tout en augmentant la sécurité. Le corps cylindrique fut disposé transversalement; mais on trouva ensuite qu’il était insuffisant pour assurer la
  - Fig. i5. — Type n» 9
  - régularité ou la siccité de la vapeur. Bref, aucun avantage ne résulta de ces changements.
  - No 10. — Représente une tentative différente, faite dans la même voie. Au lieu d’un gros réservoir, on y fit usage de plusieurs réservoirs horizontaux de om/oyS de diamètre avec une rangée de tubes de circulation, moins inclinés que les bouilleurs, mettant le devant et l’arrière de ces derniers en communication continue, de manière que les réservoirs ne ren-
  - fermaient plus que de la vapeur sans eau. Comme résultat, on obtint de la vapeur très humide et pas le moindre avantage sur le n° g. Les quatre circulations de gaz n’avaient non plus donné lieu à aucune économie.
  - Fig. 16 et 17.
  - Type n° 10
  - N° n. — Essai d’un système à serpentin dans lequel l’eau se trouvait forcée de parcourir en plusieurs fois la longueur du fourneau avant d’arriver au réservoir supérieur. Comme dans tous les mêmes appareils, la vapeur se formait au milieu et chassait l’eau aux deux bouts, laissant les tubes vides d’eau jusqu’au moment où la sortie d’une bouffée de vapeur faisait place au liquide. Cette chaudière avait non seulement une circulation défectueuse, mais un fonctionnement semblable à celui d’un geyser, et cela pour ne donner que de la vapeur humide.
  - Fig. 18. — Type n° n
  - Tous les types que nous venons de décrire, à l’exception des n°s 5 et 6, possédaient un grand nombre de joints boulonnés, qui, par suite des dilatations inégales, donnaient lieu à des fuites nombreuses, dès que la surface de chauffe commençait à se recouvrir d’une mince couche d’incrustations. Assez de chaudières de ces différents systèmes ont été construites et ont fonctionné pour avoir permis d’apprécier leur défectuosité à ce point de vue.
  - N° 12. —Tentative faite dans le but de remédier à ce défaut, et d’accroître le développement de surface de chauffé dans un espace donné. Les tubes étaient
  - 14
- p.14 - vue 20/147
- - mandrinés dans chacune des deux parois de caissons rite, bien qu’elle présentât certains avantages sur le en tôle, placés à leurs extrémités, et présentaient dans n° 6. Sous le réservoir on fit un mur incliné vers l’intervalle des ouvertures pour l’entrée de l’eau et la l’arrière afin d’accroître la portion de sa surface
  - Fig. 19. — Type n». 12
  - sortie de la vapeur. Pour augmenter la surface de chauffe on avait disposé des tubes de fumée à l’intérieur; mais à cause de la difficulté de nettoyage, on ne tarda pas à les supprimer.
  - N° i3. — Montre comme collecteurs des boîtes en fonte d’une seule pièce et de toute la largeur et toute
  - 20. — Type il" i3
  - la hauteur du faisceau, réunies au réservoir par des boulons.
  - N° 14. — Aux boîtes en fonte on en substitua d’autres en fer réunies par des entretoises. Ce fut là, comme nous l’avons expliqué précédemment, une construction défectueuse au point de vue de la sécu-
  - Fig. 21. — Type n° 14
  - exposée dans la première chambre de combustion, mais sans grand avantage constaté et avec l’inconvénient d’un entretien difficile.
  - N° i5. — Chaque rangée verticale fut isolée et les tubes sertis à chaque extrémité dans une boîte unique en fonte. Cette boîte, de forme sinueuse, permettait de maintenir la disposition des tubes en quinconce. La forme répondait si bien aux desiderata longtemps poursuivis qu’elle a toujours été maintenue depuis. Le réservoir était supporté par des poutres reposant sur les maçonneries. On supprima tous les joints boulonnés, à l’exception de ceux qui servaient à réunir les collecteurs au réservoir et à l’extrémité de barrière-boîte au collecteur de boues. Mais même ces
  - Fig. 22. — Type n° i5
  - joints, trouvés défectueux, ont été remplacés par des bouts de tubes mandrinés dans les deux extrémités des pièces à réunir.
  - N° 16. — On fit l’essai de boîtes triangulaires servant chacune à trois tubes. Elles étaient disposées
  - 13
- p.15 - vue 21/147
- - alternativement droites et renversées et réunies ensemble par des bouts de tubes, et avec le réservoir par des tubes recourbés normalement à la surface cylindrique. Les assemblages des boîtes entre elles ne
  - reste, très satisfaisants, mais le type n’est pas autrement à recommander.
  - Tous ces divers types ne furent, à proprement parler, que des types d’expérience ou d’essai, bien qu’un
  - et 24. — Type 11 « 1
  - présentaient qu’une médiocre résistance, et ceux au réservoir entravaient la circulation.
  - N° 17. — On essaya des collecteurs droits disposés horizontalement et en retrait l’un sur l’autre alternativement afin de conserver la disposition en quinconce. Ces collecteurs étaient réunis ensemble et avec
  - grand nombre de chaudières aient été construites sur leurs modèles, mais ils permirent de déterminer, peu à peu, et d’une façon très nette, les diverses conditions auxquelles devait désormais satisfaire la construction d’une parfaite chaudière multitubulaire.
  - 1. Emploi de collecteurs ondulés d’une seule pièce
  - iS et 21).
  - fET 0V0 cTo al
  - le réservoir par des bouts de tubes sertis. Ce système parut être d’une construction trop rigide, et la circulation ne s’y faisait que difficilement.
  - N°s 18 et 19. — Furent établis spécialement pour les cas où l’on exige avant tout une production rapide de vapeur, sans se préoccuper d’économie ou de siccité. Les résultats à ce point de vue furent, du
  - et indépendants pour chaque série verticale de tubes. — 2. Communication spéciale et indépendante avec le réservoir, tant à l’avant qu’à l’arrière, pour chaque élément ou série verticale de tubes. — 3. Tous joints entre les diverses parties de la chaudière obtenus sans boulons ni aucune pièce filetée. — 4. Rejet de toute surface nécessitant l’emploi d’entretoises. —
- p.16 - vue 22/147
- - 5. Suspension de la chaudière indépendante des maçonneries, libre de se dilater et de se contracter.
  - — G. Les réservoirs d’eau et de vapeur d’au moins om,y5 de diamètre, sauf pour les très petites chau-
  - dières. — 7. Toutes les parties d’un accès facile pour les nettoyages et les réparations.
  - C’est d’après ces principes que furent construits les
  - Fig. 29. — Type iv
  - types suivants, sans compter les perfectionnements de détails.
  - N° 20. — Qui, dans son ensemble, présente une certaine analogie avec le n° 15, mais où les assemblages des sections entre elles et avec le réservoir et le col-
  - lecteur de boues sont obtenus par l’emploi de tubes courts mandrinés à leurs extrémités. Cette chaudière est charpentée et supportée par des colonnes 'et des poutrelles indépendantes de la maçonnerie afin d’éviter les effets pernicieux des dilatations inégales.
  - Fig. 3o. — Type n» 21
  - Plusieurs centaines de mille chevaux ont été installés d’après ce type et ont toujours donné la plus complète satisfaction.
  - N° 21. — Construction un peu différente de la précédente, principalement connue en Europe. Sa devanture est en fer forgé; le réservoir est plus long; ses fonds sont en acier; les sections y sont réunies par le moyen de boîtes transversales rivées en dessous, à l’avant et à l’arrière. Quand la hauteur manque, la
  - prise de vapeur se fait par un tuyau sécheur à l’intérieur. Le réservoir est suspendu sur colonnes et poutrelles.
  - N» 22. — Le dernier pas dans la voie des perfectionnements de la chaudière à tubes d’eau, qu’il semble qu’on ne dépassera jamais, consiste à faire toutes les parties en acier forgé, aussi bien les collecteurs ondulés que les boîtes de connexion transversales ou de réunion avec le réservoir.
  - l7
- p.17 - vue 23/147
- - Cette construction fut entreprise tout d’abord pour satisfaire aux Règlements de police de certains Etats de l’Europe. Ses avantages, au point de vue de la
  - Fig. 32. — Type n° 22
  - Chaudière Babcock & Wilcox sans surchauffeur
  - diminution du poids total de la chaudière et de l’augmentation de résistance et de durée de ses différentes parties, ont conduit, peu à peu, à l’adopter d’une
  - Fig. 33. — Type n° 22
  - Chaudière Babcock & Wilcox avec surchauffeur simple
  - façon générale, les Fonderies et Ateliers de Ea Courneuve ont dès lors établi dans leur usine une installation complète leur permettant de fabriquer d’une façon régulière toutes ces pièces admirables, considérées par certains ingénieurs comme « un triomphe parfait dans l’art de forger ». Fig. 42 à 4(5, page 23.
  - N° 28. — Le n° 23 représente le type de chaudière dit a à réservoir transversal ».
  - Les applications de ce type sont spéciales et en même temps assez nombreuses, elles comportent en particulier: toutes les chaudières pour installation en deuxième et troisième catégorie avec ou sans tolé-
  - Fig. 34. — Type n» 23
  - rance d’accouplement et remplissant, au point de vue de la capacité, les exigences des règlements en vigueur; les chaudières pour emplacement restreint, alors même que les conditions de catégorie n’interviennent pas; enfin, les chaudières d’exportation,
  - Fig. 33. — Type n» 24
  - surtout lorsqu’il s’agit de chaudières démontables et dont les plus grosses pièces ne doivent pas dépasser la limite du poids admis pour transport à dos d’animaux.
  - N° 24. — Le n° 24 représente une application spéciale de ce type de chaudière à réservoir transversal,
- p.18 - vue 24/147
- - mais avec enveloppe métallique au lieu de murs en le cas pour un grand nombre d’industries, pour maçonnerie pour les pays ou il est impossible et trop celles du sucre, du papier, du blanchiment, coûteux de se procure! les matériaux réfractaires etc., mais surtout pour les installations de trains
  - xV *
  - Fig. 36. — Type n° 25
  - Fig. 3y. — Type n» 26
  - ou ordinaires nécessaires à fumisteries de la chaudière.
  - N° 25. — Le n° 25 représente « à réservoir transversal » du type « semi-marine » et spécialement construite pour être transportable.
  - N° 26. — Le n° 26 représente le type de chaudière dit « à accumulateur ».
  - Par opposition à la chaudière à réservoir transversal, établie dans le but de réduire, par unité de surface, la capacité en eau et vapeur de la chaudière normale, la chaudière à accumulateur a été conçue en vue de l’augmentation de la capacité en eau et en vapeur des chaudières pour les applications spéciales donnant lieu à une consommation intermittente. Tel est
  - de laminoirs des nant lieu à des successifs.
  - — Type n° 27
  - Fig. 38.
  - usines métallurgiques, don-
  - arrêts et des mises en service
  - N° 27. — Le n° 27 donne une vue d’ensemble d’une Chaudière Babcock et Wilcox, type marine. Ce type a passé lui-même par une série de transformations et de perfectionnements dont le détail se trouve décrit tout au long dans un ouvrage spécial intitulé : Chaudières Marines, et la figure 38 donne seulement la vue du dernier modèle auquel on s’est arrêté et qui est appliqué actuellement sur plus de cinquante grands croiseurs et cuirassés des Marines de divers États ainsi que sur plus de cent vingt navires de commerce de divers tonnages.
  - la construction des une chaudière
- p.19 - vue 25/147
- - DESCRIPTION DE LA CHAUDIÈRE ot « BABCOCK & WILCOX ” #
  - CHAUDIÈRE A RÉSERVOIR LONGITUDINAL
  - A Chaudière Babcock et Wilcox se compose essentiellement d’un faisceau de tubes droits formant la surface de chauffe et d’un réservoir d’eau et de vapeur superposé. Le faisceau est divisé en éléments verticaux et, afin d’assurer une circulation continue dans un sens déterminé, les tubes sont inclinés par rapport à l’horizontale, leur partie la plus haute étant à l’avant du fourneau.
  - Cette disposition de la surface de chauffe en éléments a pour résultats de constituer une chaudière absolument sectionnelle et à l’abri des dangers pouvant résulter des grandes cloisons d’eau entretoisées.
  - Chaque élément tubulaire est composé de tubes droits réunis à leurs extrémités par des boîtes en acier forgé, de forme sinueuse, connues sous le nom de collecteurs et s’emboîtant exactement les unes dans les autres. Grâce à la forme serpentine de ces collecteurs, les tubes se disposent en quinconce, c’est-à-dire que tous ceux d’une même rangée horizontale sont placés exactement au-dessus des intervalles qui séparent les tubes de la rangée inférieure.
  - Un grand réservoir horizontal d’eau et de vapeur s’étend longitudinalement sur toute la partie supérieure de la chaudière et est raccordé par une série de tubes verticaux aux extrémités supérieures de chacun des collecteurs, tant à l’avant qu’à l’arrière de la chaudière. Il en résulte, pour chaque élément, une circulation distincte, le collecteur situé en avant dégageant la vapeur à la partie haute, et le collecteur d’arrière amenant au contraire l’eau du réservoir à la partie basse du faisceau tubulaire.
  - Une boîte transversale, formant collecteur de dépôts, est placée à la partie inférieure des collecteurs d’arrière auxquels elle est reliée par une série de tubes. Sur ce collecteur de dépôts se trouve fixé le robinet de vidange permettant de faire des extractions sous pression et par lequel la chaudière peut être entièrement vidée.
  - Les collecteurs sont percés, en face de l’orifice de chaque tube, de trous de poing par lesquels on peut examiner le tube, le nettoyer et le remplacer. Chaque trou de poing est fermé par un plateau tampon autoclave venu
  - 20
- p.20 - vue 26/147
- p.n.n. - vue 27/147
- - Fig. 3c).
  - CHAUD lie RE A RÉSERVOIR 1. O N G I T U D T N A 1,
- pl.n.n. - vue 28/147
- - de forge avec son boulon. Ce plateau est dressé et appliqué sur la face intérieure également dressée du trou de poing par un étrier extérieur et un écrou à chapeau.
  - Si un tube vient à être défectueux, pour quelque cause que ce soit,
  - Fig. 40 et 41
  - il peut être changé sans nécessiter le déplacement d’aucun autre tube de la chaudière.
  - La position du réservoir horizontal d’eau et de vapeur, dont l’axe est à la hauteur de la ligne d’eau de la chaudière, constitue une large réserve d’eau au point où elle est le plus nécessaire et où les changements apportés au volume de cette eau affectent le moins les indications des tubes de niveau d’eau.
- p.22 - vue 29/147
- - La chaudière est suspendue à des poutres en fer “ U reposant sur des colonnes en fer double “T”, et indépendante du massif de maçonneries. Cette disposition a l’avantage de mettre la chaudière et les murs qui l’enveloppent à l’abri des efforts qu’ils peuvent exercer les uns sur les autres sous l’effet de la dilatation. Elle permet, en outre, de réparer ou d’enlever, au besoin, le massif de maçonneries sans toucher à la chaudière.
  - Fig. 42 Fig. 43
  - Fonds de réservoir et garnitures de trous d'homme tout en acier embouti
  - Fig. 44
  - Boites de connexion’"en acier embouti
  - Fig. 45
  - Fig. 46. — Collecteurs ondulés en acier forgé et embouti
- p.23 - vue 30/147
- - Fig. 47. — ATELIERS ET CHANTIERS DE LA LOIRE — USINE DE SAINT-DENIS (SEINE)
  - Installation de 3 Chaudières Babcock & Wilcox de 133 mètres carrés de surface de chauffe chacune
- p.n.n. - vue 31/147
- - Fonctionnement
  - Le foyer est placé à l’avant de la chaudière sous la partie la plus élevée du faisceau de tubes. Les produits de la combustion s’élèvent et circulent dans cette même partie du faisceau tubulaire, pour se répandre ensuite dans la chambre de combustion située au-dessous du réservoir d’eau et de vapeur. De là, ils descendent à travers la partie centrale du faisceau, pour traverser à nouveau, en remontant, la partie postérieure des tubes et, enfin, s’échapper dans la cheminée.
  - Dès que la chaleur agit sur les tubes inclinés et qu’il s’est formé de la vapeur, l’eau et la vapeur montent à la partie supérieure des tubes dans les collecteurs d’avant et, par les petits tubes verticaux, dans le. réservoir supérieur. Là, la vapeur se sépare de l’eau qui se trouve entraînée par la circulation vers les tubes verticaux réunissant les collecteurs d’arrière au réservoir et, de là, dans la partie la plus basse du faisceau.
  - Comme on le voit, cette route est courte et directe. Quant aux boues et sels précipités, ils se trouvent entraînés eux-mêmes dans le mouvement rapide de circulation pour venir, à un moment donné, se localiser dans le collecteur inférieur de dépôts d’où il est facile de les extraire périodiquement par la vidange.
  - Avantages
  - Les avantages que les Chaudières Babcock & Wilcox présentent sur celles de construction ordinaire peuvent être classés de la manière suivante :
  - i° — Economie de Combustible par suite du contact parfait de la surface de chauffe avec les gaz de la combustion, et de la circulation de l’eau à l’intérieur.
  - 2° — Utilisation la plus avantageuse des Combustibles pauvres, par suite de la transmission rapide de la chaleur à travers les minces parois qui constituent la surface de chauffe, et la facilité d’appliquer tout système de foyer approprié au combustible dont on dispose.
  - 3° — Sécurité contre les explosions, résultant du sectionnement parfait de la surface de chauffe en éléments séparés et de faible dimension, et construite entièrement en acier forgé.
  - 4° — Stabilité du niveau de l’eau et de la pression, d’où facilité de conduite et de surveillance, le volume d’eau étant constitué principalement par un gros réservoir d’eau et de vapeur avec niveau normal à l’axe.
  - 5° — Siccité parfaite de la vapeur prise à l’arrière du volume de vapeur de la chaudière, alors que le dégagement se produit principalement à l’avant.
  - 6° — Facilité de nettoyage intérieur résultant de l’emploi exclusif de tubes droits ouverts à leurs deux extrémités, et avec trou de poing en regard de chaque orifice.
  - 7° — Facilité de nettoyage extérieur au moyen de la lance avec jet de vapeur sous pression.
  - TUBE A EAU
  - Fig. 48
  - TUBE DE FUMEE
  - Fig. 49
  - 8° — Réduction de la perte due aux dépôts des poussières. — Un tube ordinaire de fumée recevant à l’intérieur les poussières du foyer est prom ptement rempli au tiers et à la moitié de sa section ; avec le temps même il est complètement bouché. Un tube d’eau, au contraire, ne peut retenir qu’une faible quantité de suie, et cette quantité atteinte, l’excédent tombe de lui-même.
  - 90 — Simplicité de construction et garantie de durée par l’emploi de joints mandrinés avec exclusion absolue de tous joints coniques ou filetés.
  - io° — Grande liberté de dilatation par la disposition en triangle des divers organes, et par la suspension de la chaudière complètement indépendante des maçonneries.
  - ii° — Sanction de l’expérience.
- p.n.n. - vue 32/147
- - CHAUDIÈRE A RÉSERVOIR TRANSVERSAL
  - côté de la chaudière à réservoir longitudinal qui a son emploi tout indiqué pour la grande industrie, nous avons appliqué pour des cas spéciaux, mais déjà assez nombreux, une modification de la construction de cette chaudière consistant à remplacer le réservoir longitudinal par un réservoir transversal de moindre capacité.
  - A tous autres points de vue, la description qui a été faite des chaudières à réservoir longitudinal s’applique aux chaudières à réservoir transversal, et il en est de même des avantages généraux résultant de l’emploi du type Babcock et Wilcox, tant au point de vue de sa disposition générale que de son mode de construction.
  - Applications
  - Les applications particulières des chaudières à réservoir transversal peuvent être classées de la manière suivante :
  - i° — Installations en 2e et 3e catégories. — Dans le cas où un générateur doit être installé dans des lieux habités, ou à peu de distance des maisons d’habitation, les différents règlements sur les appareils à vapeur limitent, dans une certaine mesure, la capacité intérieure de la chaudière, volume d’eau et de vapeur.
  - Le type de chaudière que nous employons est celui à réservoir transversal à petit volume d’eau et de vapeur. Ce réservoir est placé au-dessus des collecteurs arrière ou avant, auxquels il est relié par des tubes courts.
  - Pour obtenir une surface de chauffe plus grande, tout en restant dans la limite du volume d’eau et de vapeur permise par la catégorie, nous réduisons le diamètre des tubes employés à y5 millimètres et même à 40 millimètres au- lieu de 100 millimètres comme dans les chaudières en ire catégorie.
  - 20 — Emplacements restreints. — Nos chaudières à réservoir transversal ne s’appliquent pas seulement aux installations en 2= et 3e catégories. Nous en conseillons également l’emploi en ire catégorie à nos clients qui disposent de trop peu de place, soit en longueur,
  - soit en largeur, soit en hauteur, pour l’installation de chaudières à réservoir longitudinal.
  - 3° — Chaudières à production rapide. — Ce type de chaudières, de faible capacité, convient parfaitement pour tous les cas où il y a lieu de prévoir une mise en pression très rapide comme, par exemple, pour les stations de vapeur servant de rechange à des stations hydrauliques, et aussi pour des chaudières servant à des essais de vapeur pour la construction des machines ou des garnitures de chaudières.
  - C’est dans ce même ordre d’idées que nous avons construit des chaudières de ce type marchant à des pressions très élevées, soit jusqu’à 25 kilogs.
  - 40 — Exportation, Chaudières pour les Colonies. — Ce
  - type de chaudières convient spécialement aussi pour les installations au loin et dans les pays où les transports sont coûteux et difficiles.
  - Ces chaudières pèsent environ un tiers en moins par mètre carré de surface de chauffe que les chaudières à réservoir longitudinal. Elles peuvent se diviser en éléments donnant chacun l’encombrement minimum.
  - Pour les transports à dos d’animaux, il est possible de réduire à 120 kilogs au maximum le poids de chacun des éléments.
  - Ces chaudières peuvent également être installées avec une enveloppe métallique au lieu de fumisterie, pour les pays où les matériaux de construction sont rares et d’un coût trop élevé. (Voir type n° 24, page 18.)
- p.n.n. - vue 33/147
- p.n.n. - vue 34/147
- pl.n.n. - vue 35/147
- - Fig. 5i. — Marine nationale — forges de la chaussade a guérigny
  - Installation en igo3 de 5 Chaudières Babcock & Wilcox, avec accumulateur superposé de 331 mètres carrés de surface de chaufte chacune
  - pour l'alimentation de la Machine réversible de l'Aciérie
- p.n.n. - vue 36/147
- - CHAUDIÈRE A ACCUMULATEUR SUPERPOSÉ
  - OUR des services de consommation de vapeur intermittente, comme c’est le cas dans les Mines, les Forges, les Sucreries, les Teintureries, les Papeteries, etc., on recherche, en général, l’emploi de chaudières à grands volumes d’eau ou même, si possible, à accumulateur.
  - Les chaudières ordinaires à bouilleurs de toute nature, semi-tubulaires et autres actuellement en service, présentent l’inconvénient d’être dangereuses par les gros corps exposés à l’action directe des flammes. Leur production de vapeur, par mètre carré, est très limitée; elles présentent, par suite, peu d’élasticité de vaporisation et ne remplissent que d’une manière fort incomplète, le but principal à atteindre.
  - Notre disposition de chaudière à accumulateur superposé permet de fonctionner pendant une longue période de temps, et au maximum de puissance, sans qu’il soit nécessaire de fournir une nouvelle quantité d’eau froide comme alimentation, et, au contraire, de fonctionner sur l’eau d’alimentation pendant le temps d’arrêt des appareils utilisant la vapeur.
  - En outre, et comme dans la plupart des industries déjà mentionnées, l’eau servant à l’alimentation est souvent de mauvaise qualité, nous avons fait en sorte que l’accumulateur puisse servir en même temps de réservoir d’épuration et de dépôt des sels et des boues contenus dans l’eau.
  - Les dessins figures 52 et 53 représentent la disposition de la chaudière avec son accumulateur superposé.
  - Description
  - Au-dessus des réservoirs longitudinaux d’eau et de vapeur de nos chaudières, nous avons installé un réservoir supplémentaire de grand diamètre placé en dehors de l’action des gaz. Ce réservoir constitue un accumulateur de chaleur. Il est pourvu lui-même d’appareils indicateurs du niveau de l’eau, identiques aux premiers.
  - La réunion de cet accumulateur aux réservoirs de la chaudière se fait de la manière suivante :
  - Des tuyaux “A” se réunissant au tuyau “B” et, par son intermédiaire, au tuyau perforé “C” constituent des tuyaux de dégagement de la vapeur produite par la chaudière.
  - Cette vapeur vient, dès le commencement de sa formation, et ensuite pendant toute la période de
  - marche, barboter dans l’eau de l’accumulateur qu’elle porte et maintient à la température de la vapeur ou de l’eau contenue dans la chaudière elle-même.
  - La valve de prise de vapeur pour aller aux appareils d’utilisation est placée sur l’accumulateur. Cette vapeur, se dégageant de la surface de plan d’eau immobile de l’accumulateur, présente l’avantage d’être parfaitement sèche.
  - Des tuyaux “d t” constituent la communication entre le volume d’eau de l’acccumulateur et celui de la chaudière.
  - L’alimentation est double : elle peut se faire directement des appareils alimentaires dans les corps de la chaudière, par les robinets “R”, les tuyaux “D” et les clapets de retenue “E”, ou bien elle peut se faire, et c’est le régime propre à ce dispositif, par le robinet “R”’, le tuyau “ D’ ” et le clapet de retenue
- p.29 - vue 37/147
- - Fig. 52.
  - CHAUDIERE A ACCUMULATEUR SUPERPOSE
- pl.n.n. - vue 38/147
- - I
  - Fig.
  - CHAUDIÈRE A ACCUMULATEUR SUPERPOSÉ
  - 4995
- pl.n.n. - vue 39/147
- - “E”’ dans le réservoir accumulateur, puis, du réservoir accumulateur dans les corps de chaudières par le robinet “r” avec manœuvre ramenée à la main du chauffeur, et les tuyaux “d et t”.
  - Une petite cloison a K” placée dans l’accumulateur et dont l’arête supérieure est au niveau de la prise d’eau du robinet “r” a pour but d’arrêter les dépôts formés dans l’accumulateur du fait du chauffage de l’eau dans cet accumulateur jusqu’à la température même de la vapeur, et, par suite, jusqu’à une température suffisante pour obtenir la précipitation et le dépôt de tous les sels contenus dans l’eau et même les sulfates.
  - Fonctionnement
  - Supposons les corps de chaudière et l’accumulateur remplis au niveau normal, la pression s’établira dans l’ensemble, au moyen des tuyaux de dégagement de vapeur dans l’accumulateur, tels qu’ils sont décrits ci-dessus.
  - Plaçons-nous maintenant dans les cas visés de marche intermittente des appareils utilisant la vapeur.
  - Pendant l’arrêt de ces appareils, on fera l’alimentation, à volonté, par “R1 D’ E’ ” dans l’accumulateur, et, par “r d t” de l’accumulateur dans la chaudière, ou bien par “R D E” directement dans la chaudière ou encore par les deux à la fois. On maintiendra ainsi la pression tout en conservant aux feux leur allure normale.
  - A la mise en marche des appareils utilisant la vapeur, on fermera les robinets “R et R’” et au besoin “r”et l’ensemble pourra fonctionner ainsi sans une nouvelle alimentation d’aucune sorte tant que le niveau dans les corps de chaudière ne sera pas descendu jusqu’au niveau minimum. A ce moment, ou avant, si on le préfère, on ouvrira le robinet “r” permettant d’alimenter la chaudière sans chute de pression au moyen de la réserve d’eau à la même température, contenue dans l’accumulateur, et cela, jusqu’à complet épuisement de cette réserve, ou, du moins, jusqu’au niveau adopté pour la position du robinet “r”.
  - En combinant convenablement les volumes des réservoirs d’eau et de vapeur de la chaudière et celui de l’accumulateur, on peut ainsi se ménager une réserve aussi grande qu’il est nécessaire pour parer aux besoins maxima de la consommation.
  - Avantages
  - Les avantages résultant de la disposition de notre chaudière à accumulateur superposé, sont de trois sortes :
  - i° — Ceux inhérents à la chaudière même au point de vue de la sécurité, de l’économie et de son application plus avantageuse qu’aucune autre, à l’utilisation des combustibles de toute nature, et, en particulier, des combustibles pauvres ;
  - 2° — Ceux qui découlent de l’application de l’accumulateur, au point de vue de la réserve considérable de chaleur dans un réservoir placé en dehors de l’action des gaz, par suite sans aucun danger d’explosion, et de l’épuration simultanée de l’eau avant son entrée dans la chaudière proprement dite ;
  - 3° — Ceux relatifs à la conduite des appareils. L’accumulateur constitue pour le chauffeur une grande facilité de conduite en lui donnant d’une part, de grands réservoirs où les variations de niveau sont peu sensibles, et, d’autre part, en multipliant les moyens d’alimenter sa chaudière et son accumulateur, et, par suite, de maintenir sa pression régulière, soit par l’alimentation abondante en eau froide dans les deux appareils, en cas d’élévation rapide de pression, soit par la suppression complète d’alimentation en eau froide et la possibilité de tenir le niveau dans la chaudière, uniquement avec l’eau d’alimentation en eau chaude, dans le cas d’une chute de pression ou de la consommation exagérée des appareils utilisant la vapeur ou du décrassage des feux ou de tout autre motif.
  - Cette disposition répond, par suite, et d’une manière aussi complète que possible, aux besoins particuliers des industries mentionnées ci-dessus, qui utilisent la vapeur d’une manière intermittente et, en leur procurant les avantages propres aux chaudières de notre système, elle leur donne un appareil incontestablement supérieur à ceux communément employés.
- p.n.n. - vue 40/147
- - CHAUDIERE MARINE “ BABCOCK & WILCOX ”
  - Extrait de notre ouvrage spécial intitulé :
  - CHAUDIÈRES MARINES
  - LES Chaudières Marines Babcock et Wn.cox se composent essentiellement d’un faisceau de tubes droits formant la surface de chauffe et d’un réservoir d’eau et de vapeur superposé. Le faisceau est divisé en éléments verticaux et, afin d’assurer une circulation continue dans un sens déterminé, les tubes sont inclinés à i5 degrés par rapport à l'horizontale, leur partie la plus haute étant à l’arrière du fourneau.
  - Cette disposition de la surface de chauffe en éléments a pour résultats de constituer une chaudière absolument sectionnelle et à l’abri des dangers pouvant résulter des grandes cloisons d’eau entretoisées.
  - La position inclinée des tubes de l’arrière vers l’avant présente l’avantage considérable: d’une part, d’obtenir une chambre de combustion suffisamment vaste, ce qui n’est le cas avec aucune autre chaudière, et, d’autre part, de rendre confortable la chaufferie, les gaz du foyer étant entraînés vers l’arrière du fourneau sans rayonner du côté de la chambre de chauffe.
  - Chaque élément tubulaire est composé de tubes droits, réunis à leurs extrémités par des boîtes en acier forgé, de forme sinueuse, connues sous le nom de “ collecteurs ” et s’emboîtant exactement les unes dans les autres.
  - Un réservoir horizontal d’eau et de vapeur s’étend transversalement sur toute la partie supérieure à l’avant de la chaudière et est raccordé par une série de tubes aux extrémités supérieures de chacun des collecteurs.
  - Il en résulte, pour chaque élément, une circulation distincte, le collecteur situé en arrière dégageant la vapeur à la partie haute et le collecteur placé en avant amenant, au contraire, l’eau de la chaudière à la partie basse du faisceau tubulaire.
  - Une boîte en acier forgé de section carrée est placée horizontalement et en travers à la partie inférieure des collecteurs d’avant auxquels elle est reliée par une série de tubes. Cette boîte, ainsi placée à la partie la plus basse de la chaudière, et réunissant entre eux les divers éléments, constitue un collecteur de boues par lequel la chaudière peut être entièrement vidée.
  - A cette boîte vient également se raccorder, de chaque côté de la chaudière, un tube de communication directe avec le réservoir d’eau et de vapeur, assurant, le cas échéant, une alimentation supplémentaire aux tubes inférieurs.
  - La circulation de l’eau se lait de la manière suivante :
  - Dès que la chaleur agit sur les tubes inclinés et qu’il s’est formé de la vapeur, l’eau et la vapeur montent à la partie supérieure des tubes dans les collecteurs d’arrière, puis par les tubes horizontaux dans le réservoir d’eau et de vapeur. Comme on le voit, cette route est courte et directe.
  - En débouchant dans le réservoir, l’eau et la vapeur butent contre une cloison plane qui les oblige à se séparer. La vapeur passe autour de cette cloison et se rend par son extrémité dans l’espace qui lui est réservé et d’où elle est conduite par un tuyau sécheur perforé à la valve de distribution.
  - Les rapports officiels des délégués du Département de la Marine nationale des États-Unis d’Amérique établissent:
  - « Qu’aux essais calorimétriques, l’humidité de la vapeur a été trouvée si infinitésimale qu’on peut la considérer comme entièrement sèche dans les résultats définitifs des essais des chaudières. »
  - L’expérience suivante a d’ailleurs servi à montrer la manière dont la vapeur se sépare de l’eau et passe à l’état sec dans le tube perforé placé directement sous la valve de distribution de vapeur. Elle prouve également que la dimension du réservoir n’intervient que pour une faible part dans la siccité de la vapeur produite.
  - On avait pratiqué dans chacune des extrémités du réservoir et en face de la partie qui sépare le point de dégagement des tubes de circulation et la cloison plane, un regard formé par une glace épaisse. Au moyen d’une lumière électrique placée contre l’une de ces ouvertures, on pouvait éclairer l’intérieur du réservoir et voir distinctement le dégagement de chaque tube de circulation.
  - Lorsque l’on mettait rapidement la chaudière en marche, avec une pression d’air de 19 millimètres dans les cendriers, on observait très nettement que les tubes de circulation déversaient contre la cloison plane, et avec une vitesse considérable, un courant d’eau compact remplissant environ la moitié du tube. Fig. 56.
  - Il n’y avait ni gouttelettes, ni brouillard, ce qui prouvait d’une façon péremptoire que la vapeur s’était entièrement séparée de l’eau pendant son passage à travers les tubes de circulation, qui, dans cette chaudière, n’avaient que de longueur sur 102 milli-
  - mètres de diamètre. En fait, la surface de dégagement de la vapeur produite par la chaudière en expérience, était inférieure à la section longitudinale des tubes de circulation, celle-ci étant d’environ 1^40 et étant
  - 33
- p.33 - vue 41/147
- - Fig. ?4. — CHAMBRE DE CHAUFFE DU “CHICAGO"
  - Croiseur de 3.000 chevaux de la Marine Nationale des Etats-Unis d'Amérique, muni de Chaudières Marines Babcock & Wiecox
- p.n.n. - vue 42/147
- - f T 1 T T ! lit 't 'î
  - Fig. 55
  - CHAUDIÈRE MARINE BAB COCK & WlLCOX
- p.n.n. - vue 43/147
- - Fig. 55
  - CHAUDIÈRE MARINE BABCOCK & WILCOX
- pl.n.n. - vue 44/147
- - dans la proportion de un mètre par ioo mètres carrés de la surface de chauffe de la chaudière.
  - Après avoir buté contre la cloison plane, l’eau retombait par son poids dans le réservoir et s’y mélangeait à la masse d’eau qu’il contenait, tandis que la vapeur passait autour des extrémités de la cloison pour se rendre dans le coffre de vapeur.
  - Toutes les parties sous pression sont entièrement
  - La Chaudière Marine Babcock et Wilcox peut être retubée avec la même facilité qu’une chaudière à retour de flamme, puisque chaque tube peut être aisément retiré et remplacé sans qu’il soit nécessaire pour cela d’enlever aucun autre tube de la chaudière et, qu’en outre, celle-ci ne comporte aucun tube cintré nécessitant l’emploi d’un outillage spécial.
  - Par l’emploi du joint mandriné, les Fonderies et
  - Fig. 56
  - construites en acier forgé, à l’exclusion absolue de toute pièce en fonte de fer, en fonte d’acier ou en fonte malléable. Les Fonderies et Ateliers de La Courneuve n’ont ménagé aucune dépense pour arriver à la fabrication, en acier forgé, de leurs collecteurs reliant entre elles les extrémités des tubes, sachant bien que c’est la condition essentielle de sécurité et de succès d’une chaudière à tubes d’eau.
  - Les tubes droits employés sont en acier sans soudure, sans aucun renforcement et tels qu’on peut se les procurer dans le commerce. C’est là une condition essentielle que doit remplir toute chaudière marine.
  - Les collecteurs sont percés, en face de l’orifice de chaque tube, de trous de poing par lesquels on peut examiner le tube, le nettoyer, le tamponner ou le remplacer. Chaque trou de poing est fermé par un plateau tampon venu de forge avec son boulon. Ce plateau est dressé et appliqué sur la face intérieure également dressée du trou de poing par un étrier extérieur en acier forgé et un écrou, le joint étant fait à l’intérieur du collecteur au moyen d’une mince garniture.
  - Si un tube vient à être défectueux pour quelque cause que ce soit, il peut donc être changé ou temporairement tamponné, puisque ses deux extrémités sont accessibles. Toutes les réparations peuvent être faites par les moyens du bord, les seuls outils nécessaires sont un burin et un dudgeon dont le maniement est familier à tout mécanicien.
  - Ateliers de La Courneuve mettent entre les mains des chauffeurs-mécaniciens un joint avec lequel ils sont parfaitement familiers et qui ne nécessite d’autre outil que celui de l’expanseur habituel. Elle exclut de sa construction tous joints filetés ainsi que tous les joints coniques si difficiles à conserver étanches, même dans les conditions les plus favorables.
  - La position du réservoir horizontal d’eau et de vapeur dont l’axe est à la hauteur de la ligne d’eau de la chaudière, constitue une large réserve d’eau au point où elle est le plus nécessaire et où les changements apportés au volume de cette eau affectent le moins les indications des tubes de niveau d’eau.
  - L’emplacement de ce réservoir en avant de la chaudière rend, en outre, toutes les valves et les accessoires accessibles et tend à diminuer le nombre et la longueur des canalisations de vapeur. Les valves de fermeture et de sûreté, celle d’arrêt ou de réglage, tant de l’alimentation principale que de l’alimentation auxiliaire et les tubes de niveau d’eau, sont assemblées directement à brides avec des piétements rivés sur le réservoir ou sur les fonds.
  - Les coutures longitudinales sont à double couvre-joint à quatre ou six rangs de rivets suivant la pression de la vapeur. Les couvre-joints sont emboutis à la forme voulue par une presse hydraulique.
  - Les trous des rivets sont percés après l’enroulement et l’assemblage des tôles, les couvre-joints sont ensuite démontés pour permettre l’enlèvement des
  - 36
- p.36 - vue 45/147
- - bavures. Les rivets sont alors placés à la] presse hydraulique et maintenus jusqu’à refroidissement.
  - Les fonds des réservoirs sont emboutis à la presse hydraulique en une seule chaude, sous forme d’une surface sphérique d’un rayon égal au diamètre du réservoir. Le trou d’homme est fretté dans l’une des plaques de fond avec un anneau supplémentaire, d’épaisseur suffisante pour former avec la tôle du fond, une épaisseur totale de 25 millimètres pour le joint du trou d’homme.
  - Un cadre en fer auquel les plaques de tôle extérieures sont fixées et qui entoure les parties soumises à la pression, est solidement relié aux fondations.
  - Les espaces vides en dehors des éléments extrêmes du faisceau sont fermés par des briques extra-légères faites de la terre la plus réfractaire. Sur ces briques sont posés des couches d’amiante et des carreaux de magnésie. Des tôles formant l’enveloppe extérieure et maintenant les matières isolantes en place, sont réunies au cadre principal par des boulons. Cette méthode d’attache permet un remplacement facile et, lors du remontage, donne un joint étanche sans le secours d’une garniture supplémentaire. L’efficacité de cet ensemble est démontrée par le fait qu’on peut tenir la main, sans être incommodé, sur le côté de la chaudière quand elle est sous pression et que la chaufferie se maintient à une température peu élevée.
  - De grandes portes fixées au cadre sont placées à l’avant et à barrière de la chaudière et donnent accès aux garnitures de trous de poing en face des extrémités des tubes.
  - Deux chicanes verticales de flammes pour forcer tous les gaz chauds à traverser le faisceau tubulaire en trois passages avant de s’échapper dans la cheminée, sont placées au milieu de la chaudière. Cette disposition a permis de supprimer avantageusement l’économiseur réchauffeur en reportant sur la chaudière elle-même une partie de la surface de chauffe du réchauffeur.
  - Dans les installations marines, en effet, les avantages résultant de l’emploi d’un économiseur ne compensent pas les ennuis dus à la destruction rapide des tubes dans ces sortes d’appareils.
  - Le nettoyage extérieur des tubes peut être effectué de deux manières différentes, au moyen d’un jet de vapeur et en passant la lance de ramonage soit dans les rainures pratiquées entre les collecteurs, soit dans des trous ménagés sur les faces latérales des chaudières et se fermant automatiquement à l’aide d’une trappe à guillotine.
  - Les portes de chargement ont été établies, en général, suivant les demandes qui en ont été faites, mais les Fonderies et Ateliers de La Courneuve construisent spécialement un système de portes s’ouvrant de l’extérieur vers l’intérieur.
  - Les parois des foyers sont généralement construites en briques, mais pour les croiseurs de la
  - flotte américaine, elles sont constituées de la maniéré suivante :
  - Les éléments latéraux sont prolongés jusqu'au niveau intérieur des grilles, les tubes étant remplacés, dans la partie du loyer, par des tubes en acier forgé de section carrée. Ces boîtes sont posées les unes au-dessus des autres et ont la même inclinaison que les tubes. Tout en remplaçant l’ouvrage en briques, elles assurent une caisse refroidie par la circulation de l’eau, empêchent l’adhérence des mâchefers, et sont d épaisseur suffisante pour supporter les effets de destruction des outils de chauffe.
  - Avantages des Chaudières Marines “ BABCOCK & WILCOX ”
  - Les Chaudières Marines Babcock et Wilcox présentent, par leur simplicité de construction, leur grand volume d’eau, l’immense avantage de pouvoir être conduites par un personnel de chauffeurs quelconque, sans nécessiter, comme la plupart des chaudières à tubes d’eau, l’emploi d’un personnel spécialement expérimenté.
  - Les autres avantages, au point de vue des applications dans la Marine, peuvent être classés de la manière suivante :
  - i° Réduction de poids et augmentation de pression de vapeur, 125 kilog. par mètre carré de surface de chauffe pour 18 kilog. de pression, au lieu de 35o kilog. par mètre carré de surface de chauffe pour 12 kilog. de pression avec les chaudières ordinaires à retour de flamme.
  - 20 Mise en pression rapide, si importante au point de vue de la tactique de guerre et supprimant, pour la marine de commerce, toute perte de temps en dehors de celui nécessaire à la navigation et au chargement du navire, d’où bénéfice pour les armateurs.
  - 3° Réduction de l’espace occupé par les chaudières malgré augmentation de la puissance.
  - 40 Tubes droits faciles à nettoyer intérieurement et extérieurement, faciles à remplacer et d’un coût peu élevé.
  - 5° Circulation absolument libre permettant de forcer les chaudières jusqu’à la limite dont les chauffeurs sont capables.
  - 6° Circulation des ga\ vers l’arrière du foyer évitant le rayonnement de la chaleur et rendant les chambres de chauffe confortables.
  - 70 Exclusion de tout appareil automatique de quelque genre qu’il soit.
  - ^7
- p.37 - vue 46/147
- - Fig. b~j. — MARINE DE GUERRE DE LA GRANDE-BRETAGNE
  - Vue en cours de montage aux Ateliers, de iû Chaudières Marines Babcock & Wilcox, représentant 18.000 chevaux de force
  - et destinées au cuirassé “ Commonwealih
- p.n.n. - vue 47/147
- - 8° Régularité du niveau de l’eau par suite de la position des appareils de niveau directement sur le réservoir où se trouve la masse d’eau à l’abri des fluctuations.
  - g0 Grand volume de vapeur et siccité complète de cette vapeur rendant inutile l’emploi d’un détendeur.
  - io° Rapport considérable de la surface de chauffe à la surface de grille, d’où rendement très économique.
  - 11° Facilité de nettoyage, de remplacement ou de tamponnage d’un tube par les trous de poing placés à chaque extrémité sans déplacer aucun autre tube ni pièce sous pression.
  - i2° Joints mandrinés à l’exclusion absolue de tous joints flletés ou coniques.
  - i3° Emploi facile de grosses unités, réduction du nombre des garnitures et des raccords et, par suite, réduction du temps et des frais d’entretien.
  - La Commission des Chaudières, nommée par l’Amirauté anglaise à l’effet d’étudier certaines questions touchant aux types modernes des Chaudières Marines et leur application à bord des navires de guerre, s’exprime ainsi dans son Rapport, publié le 28 mai 1902 :
  - Paragraphe 16. — « Dans le cours de leurs études, les Commissaires ont inspecté les Chaudières Babcock & Wilcox, dont est muni le vapeur “ Martello ” de la ligne Wilson, qui fait le service transatlantique entre Hull, Boston et New-York, et copies de leurs rapports ont été envoyées de temps en temps à leurs Seigneuries.
  - « Les inspections eurent lieu à la fin de chaque période de 14 mois de voyage, et l’opinion de la Commission est que ces chaudières ont extrêmement bien supporté l’épreuve de leur emploi dans la Marine de Commerce. Le navire avait parcouru environ 91.000 milles depuis que les Chaudières y avaient été installées et était toujours resté moins d’une semaine au port à chaque voyage ; les seules réparations nécessaires ont été celles relatives à l’entretien courant de toutes chaudières telles que remplacement de barreaux de grille, réfection d’ouvrages en briques, etc., et le changement de six tubes seulement. Cette opinion a été encore renforcée par les inspections des Chaudières du même type dont sont munis
  - les vapeurs “ Numidian ”, “ Buenos Ayrean ” et ” Turret Cape ”. Dans le cas de ce dernier vapeur, les Chaudières étaient en service depuis sept ans et n’ont pas, pendant ce temps, été entretenues aussi bien qu’elles l’auraient été dans la Marine Militaire et cependant leur état au moment de l’inspection qui eut lieu récemment fut trouvé très satisfaisant.
  - « La Commission a aussi examiné et essayé les Chaudières Babcock & Wilcox du “ Shel-drake ” (canonnière de 3.5oo chevaux, de la Marine anglaise) et elle a trouvé que, bien que ces Chaudières fussent en serviee depuis quatre ans, elles étaient en très bon état et n’avaient donné lieu qu’à très peu d’observations. »
  - A son paragraphe 27, la dite Commission conclut que : “la Chaudière Babcock & Wilcox est digne d’être appliquée sur de grands navires”.
  - Comme sanction à ces conclusions :
  - L’Amirauté anglaise a commandé à la Compagnie Babcock & Wilcox :
  - En 1902, les chaudières de trois cuirassés (King Edward VII, Dominion et Commomvealthi, soit 42 Chaudières représentant 46.800 chevaux.
  - Et en ipo3, les chaudières d’un cuirassé (Hin-dustan) et de trois croiseurs (Argyll, Black Prince et Duke of Edimburgj,. soit 74 Chaudières représentant 68.800 chevaux.
  - Les Fonderies & Ateliers de La Courneuve, propriétaires pour la France, des Brevets Babcock & Wilcox, ont construit pour la Marine de Commerce, des Chaudières Marines qui les ont amenés à apporter au point de vue de l’extension de cette application, divers perfectionnements faisant l’objet de nouveaux brevets.
  - 39
- p.39 - vue 48/147
- - Pour certaines installations où l’on ne dispose que de peu de place nous avons combiné un type de chaudières dit “ Semi-Marine ” et qui réunit à la fois les avantages de nos chaudières terrestres et de notre type Marine.
  - La figure 5() représente une des deux Chaudières de ce modèle et de <)() mètres carrés de surface de chauffe que nous avons installées à la Station d'Klec-
  - tricité de l'Arsenal de Lorient appartenant à la Marine Nationale.
  - Pour des installations considérables nous combinons un type marine renfermant sous un faible volume, surchaufleur et économiseur.
  - La figure 38 représente une des chaudières de 243 mètres carrés de surface de chauffe destinée à la Station Centrale d'Electricité de Bath.
  - Fig. 58. — CHAUDIERE TYPE MARINE
  - de 243 mètres carrés de surface de chauffe avec surchautîeur et économiseur et destinée à une installation à terre
  - à la Station Centrale d'Flectricité de Bath
  - 40
- p.40 - vue 49/147
- - Fig. 5(). - CHAUDIÈRE TYPE “ SEMI-MARINE ” POUR INSTAURATIONS A TERRE
- p.n.n. - vue 50/147
- pl.n.n. - vue 51/147
- p.n.n. - vue 52/147
- - VAPEUR SATURÉE ET * •»
  - * * VAPEUR SURCHAUFFÉE
  - A glace fond à o°. Lorsque la fusion d’une masse de glace est complète, si on fournit de la chaleur, la température de l’eau va en augmentant d’environ un degré pour chaque calorie fournie par kilogramme; elle cesse de s’élever au point d’ébullition et reste stationnaire pendant toute la durée de la vaporisation si la pression n’augmente pas. Cette température constante pendant la durée de vaporisation a reçu le nom de température de saturation. Elle dépend de la pression sous laquelle on opère; elle est de ioo° sous la pression d’une atmosphère, elle s’élève lorsque la pression augmente, mais pas aussi vite que proportionnellement à la tension. Ainsi lorsque la pression passe d’une à deux atmosphères, la température de saturation s’élève de 20°,6; et entre io et 11 atmosphères, de 4°,2 seulement.
  - Lorsque le point de saturation est atteint, chaque calorie ajoutée à la masse convertit une certaine quantité d’eau en vapeur à la même température qui reste invariable. La chaleur ainsi absorbée par la vaporisation de l’eau, qui s’appelle chaleur latente de vaporisation, estimée par kilogramme, va en diminuant à mesure que la pression augmente. La somme de la chaleur latente et de la chaleur sensible utilisée à élever la température à partir du o° a reçu le nom de chaleur totale. La chaleur totale, rapportée au kilogramme de vapeur, augmente avec la pression; en conséquence, plus la pression est élevée, plus il faut de chaleur ou de combustible pour produire un kilogramme de vapeur.
  - En soustrayant de la chaleur à de la vapeur saturée sans changer sa pression, on ne diminue pas sa température, on donne lieu à une condensation partielle et à une diminution du volume total, mais il n’y a que la chaleur latente de la masse qui soit diminuée. De même, de la chaleur fournie à un ensemble de vapeur et d’eau saturées, ne sert pas à élever la température mais uniquement à vaporiser une partie de l’eau et faire le travail correspondant à l’augmentation du volume, mais c’est seulement la chaleur latente qui est augmentée.
  - Lorsque de la vapeur saturée est soumise de nouveau à l’action de
  - 43
- p.43 - vue 53/147
- - la chaleur des gaz d’un foyer, elle se surchauffe à partir du moment où toute l’eau susceptible d’être contenue dans cette vapeur se trouve elle-même transformée en vapeur. La quantité de chaleur ainsi absorbée par la vapeur est très minime en raison de la faible chaleur spécifique de la vapeur qui est de 0,48.
  - C’est la raison pour laquelle également il y a lieu de protéger, d’une façon aussi parfaite que possible, les conduites servant à la distribution de la vapeur surchauffée.
  - PRINCIPES FONDAMENTAUX 4* #
  - DE LA SURCHAUFFE
  - i° — La vapeur, aussi bien à basse qu’à haute pression, peut être surchauffée à des températures très élevées.
  - 20 — La vapeur surchauffée à de hautes températures se comporte comme les gaz et peut se détendre jusqu’à la pression correspondante à la température finale sans qu’elle se condense.
  - 3° — Par suite, le poids de la vapeur saturée sous un volume donné est plus élevé que celui de la vapeur surchauffée à la même pression.
  - 40— Les avantages réalisables par l’emploi de la surchauffe augmentent considérablement avec la température ; cependant celle-ci est limitée par d’autres considérations, telles que la qualité du matériel, les précautions nécessaires pour la dilatation, la lubrification, etc.
  - 5° — On peut, par l’emploi de la vapeur surchauffée à basse pression, réaliser une économie qui pourrait rarement être atteinte avec la vapeur saturée à haute pression.
  - 6° — La surchauffe par elle-même n’augmente qu’indirectement le rendement d’une installation de chaudières. L’effet utile de la vapeur est augmenté et fait diminuer la quantité de vapeur nécessaire pour le même travail, de sorte que la vaporisation par unité de surface de chauffe, c’est-à-dire l’allure de la chaudière, est réduite. De cette façon, le rendement de la chaudière même est augmenté en certains cas.
  - 44
- p.44 - vue 54/147
- - 'V
  - Fig. 63 et 64.
  - SUR OHA U F F E U R DOUBLE
- p.45 - vue 55/147
- - N
  - Fig. 6l et 6 2. - SURCHAUFFEUR SIMPLE
  - Fig. 63 et 64.
  - SUR C-H AUFFEUR DOUBLE
  - ^
- pl.n.n. - vue 56/147
- - S U RCH A U F FEU R S DE VAPEUR
  - DES améliorations considérables avaient déjà été obtenues au point de vue de la dépense de combustible, par suite de l’augmentation de la pression de régime, et de l’emploi de machines à triple et quadruple expansion, et grâce au développement des chaudières à tubes d’eau qui, seules, ont permis d’atteindre, facilement et sans danger, les hautes pressions devenues nécessaires.
  - Toutefois, les pertes dues à la condensation de la vapeur dans les conduites et à l’intérieur des machines subsistaient encore et il restait à les éliminer.
  - On est arrivé à ce résultat par la surchauffe de la vapeur, c’est-à-dire en portant cette vapeur à une température supérieure à celle qu’elle possède lorsque sous la même pression, elle vient d’être dégagée de la chaudière.
  - La vapeur surchauffée présente les avantages suivants :
  - D’abord, elle est exempte de toute trace d’eau entraînée qui, notoirement, ne saurait subsister tant que la vapeur est surchauffée; ensuite, la vapeur surchauffée constitue un très mauvais conducteur de la chaleur, tandis qu’au contraire, la vapeur saturée transmet rapidement au dehors la chaleur qu’elle contient grâce au voile d’eau qui se dépose sur les parois. Enfin, et du fait de l’absence complète d’eau mélangée avec la vapeur,.cette vapeur surchauffée peut circuler dans les conduites avec une vitesse d’écoulement beaucoup plus considérable, ce qui permet de réduire notablement les diamètres des canalisations de vapeur, d’où économie dans l’établissement des canalisations, et diminution des surfaces de rayonnement.
  - Les machines fonctionnant dans ces conditions, c’est-à-dire avec de la vapeur surchauffée seulement de la quantité nécessaire pour parer aux condensations dans les canalisations de vapeur et jusqu’à la période d’admission au cylindre, n’ont pas besoin, pour réaliser l’économie résultant de la surchauffe, d’être construites spécialement. Il suffit d’employer, pour leur graissage, des huiles minérales que l’on trouve couramment aujourd’hui, et, pour les presses-étoupes, l’amiante ou les garnitures métalliques. On peut dire que cette surchauffe modérée est applicable à tous les types de machines.
  - Dans ces dernières années, divers constructeurs ont étudié, au contraire, des dispositions spéciales de machines, pour utiliser la vapeur surchauffée à de très hautes températures, et pour ces machines, il a été nécessaire de prévoir des surchauffeurs d’un développement beaucoup plus considérable de surface de chauffe.
  - Ces surchauffeurs, ainsi du reste que les surchauffeurs simples, peuvent être établis de plusieurs façons :
  - Ou bien formant partie intégrante de chacune des chaudières et, par suite, placés dans une partie convenable du fourneau pour utiliser les gaz du foyer même de la chaudière.
  - Ou bien, ils peuvent être installés isolément et chauffes au moyen d’un foyer spécial.
  - 11 n’y a aucun doute que le maximum d’économie et de régularité sera toujours obtenu avec le surchauffeur faisant partie des chaudières et ne nécessitant pas la conduite et la surveillance d’un foyer spécial.
  - SURCHAUFFEUR SIMPLE
  - NOTRE surchauffeur simple consiste (fig. 61 et 62) en un faisceau de tubes “ G ” d’acier étirés à froid sans soudure, courbés en forme d’ “U” et reliés à leurs deux extrémités à des boîtes ou collecteurs “ F et H” dont l’un reçoit de la vapeur telle qu’elle est produite par la chaudière, et l’autre “H” conduit cette vapeur une fois surchauffée par
  - son passage à travers les tubes “G”, jusqu’à la valve “L” placée au-dessus de la chaudière, au moyen de tubes latéraux de raccordement “J”. Des trous de poing sont placés en regard des extrémités de chaque tube de faisceau afin de pouvoir les visiter.
  - La vapeur peut ainsi être surchauffée de 70 à 100 degrés.
  - SURCHAUFFEUR DOUBLE
  - TOUTES les dispositions de détail indiquées ci-dessus s’appliquent au surchauffeur double (fig. 63 et 64) qui ne diffère du précédent que par le développement de la surface avec un seul faisceau tubulaire ou par l’emploi de deux faisceaux
  - au lieu d’un, superposés comme ceux du surchauffeur à foyer indépendant et disposés de telle sorte que la vapeur les parcourt successivement.
  - Notre surchauffeur double permet de surchauffer la vapeur à des températures allant de 3oo à 400 degrés
  - 46
- p.46 - vue 57/147
- p.n.n. - vue 58/147
- pl.n.n. - vue 59/147
- - Fonctionnement
  - La vapeur, telle qu’elle est produite par la chaudière, passe du collecteur “F” dans les tubes du surchauffeur où elle acquiert une température plus élevée, elle se rend ensuite par les collecteurs “H” et les tubes jusqu’à la valve “L”.
  - Le dispositif de remplissage d’eau dont le surchauffeur a été pourvu, consiste simplement en deux tubes “S et O” qui le font communiquer avec la partie remplie d’eau du réservoir d’eau et de vapeur. Ces tubes sont réunis par un robinet “N”. En ouvrant ce robinet “N”, on fait communiquer le collecteur
  - inférieur “H” et, par suite, les tubes “G” avec l’eau du réservoir de la chaudière, et le surchauffeur se trouve immédiatement rempli. Toute la vapeur qui se forme dans les tubes du surchaufleur se rend dans le réservoir de vapeur par le collecteur “F” et les tubes “D et C”. Avant d’ouvrir la valve “L”, pour se servir de la vapeur, il faut évacuer, à l’aide du petit robinet de purge placé en dessous du robinet “N”, toute l’eau des tubes “ G” et des collecteurs “ F et H”. Ce robinet de purge sert, en fait, comme robinet de jauge, permettant de déterminer le moment où l’eau a cessé de couler pour livrer passage à la vapeur vive.
  - SURCHAUFFEUR A FOYER
  - BIEN que, d’une manière générale, nous préconisions le surchaufleur de vapeur faisant partie intégrante de la chaudière, il peut arriver, dans certains cas, qu’il soit nécessaire d’employer un surchauffeur à foyer indépendant, par exemple :
  - 1° Si la disposition primitive des chaudières et de leur tuyauterie est telle qu’il soit impossible, sans arrêter l’usine, de placer des surchauffeurs dans l’intérieur des chaudières ou encore, si cette modification doit apporter des changements trop coûteux dans la tuyauterie de vapeur.
  - 20 S’il est nécessaire, dans un but spécial, de réchauffer de la vapeur qui, ayant été utilisée dans une machine, se trouve réduite à 3 ou 4 kilogs de pression, comme cela arrive notamment dans les sucreries. 3° Pour des essais, etc...
  - Description
  - Le surchauffeur chauffé séparément se compose (fig. 63, 66, 67 et 68) de séries de boîtes ou collecteurs “F, H, F,, FF” reliés ensemble par des tubes “G” courbés en U. La vapeur venant de la chaudière arrive par la valve “V”, les tubes “T” à la partie inférieure des collecteurs placés au centre et qui sont divisés en deux parties par une cloison horizontale située en leur milieu. De la partie inférieure “F” de
  - INDEPENDANT
  - ces collecteurs, la vapeur se rend dans les tubes “G” et ressort à la partie inférieure des collecteurs “ H ” dans lesquels elle remonte ensuite à leur partie supérieure en “F”, s’engage à nouveau dans les tubes en U disposés au-dessus des premiers et revient dans la deuxième partie “FF” des collecteurs centraux pour se rendre de là par les tubes “J” à la valve de distribution “L” de vapeur surchauffée.
  - Les gaz, produits sur la grille du fourneau, passent à travers une cloison perforée qui brise les flammes et régularise la température dans la chambre de surchauffe; ils se rendent ensuite à la cheminée, à travers une seconde cloison semblable à la première. La quantité de chaleur passant dans la chambre de surchauffe peut être régularisée à volonté. La température y est maintenue assez basse, ne nécessitant qu’une faible surface de grille.
  - On peut employer toutes sortes de combustibles. Le surchauffeur est muni d’un tuyau de passage direct de la vapeur avec toutes les valves nécessaires pour l’isoler, le cas échéant, de la conduite principale de vapeur sans occasionner d’arrêt. La consommation de charbon est excessivement réduite.
  - Le réglage de la surchauffe se fait dans le surchauffeur indépendant de la même manière que dans les surchauffeurs simples ou doubles, à l’aide de la valve de communication “K”.
  - S U R C H A U F F E U R S DE VAPEUR APPLIQUÉS A DES CHAUDIÈRES DE TOUS SYSTÈMES
  - INDÉPENDAMMENT des surchauffeurs décrits ci-dessus, notre système de surchauffeurs peut être appliqué à tous genres de chaudières terrestres ou marines (fig. 6g). Tout en maintenant l’idée
  - générale de l’appareil, nous apportons dans les détails de la disposition du surchauffeur, les modifications nécessaires pour l’approprier au type de chaudière auquel il doit être appliqué.
  - 48
- p.48 - vue 60/147
- - VALVE D'ADMISSION de VAPEUR SURCHADFFÉE
  - | jVALVE p ' ADMISSION Pc VAPEUR SATURÉE
  - <C_OIL_ESto!r de VAPEUR | TJilS^OMÈTR]
- p.n.n. - vue 61/147
- - COUPE LONGITUDINALE
  - Fig. 69. — SURCHAUFFEUR ADAPTÉ A UNE CHAUDIERE
  - A FOYER INTÉRIEUR
- pl.n.n. - vue 62/147
- - RÉGLAGE DE LA SURCHAUFFE
  - LA vapeur, en passant par le surchauffeur d’une surface déterminée, se trouve portée au maximum de température que comporte cette surface comparée à la surface de chauffe de la chaudière.
  - Le surchauffeur étant donc calculé, à priori, pour le maximum de température que l’on veut obtenir,
  - nous avons prévu, dans l’établissement de nos appareils, le moyen de réduire ensuite cette température pour la ramener au degré déterminé. C’est ce qu’on obtient au moyen de la valve de communication “ K”, qui permet de mélanger à la vapeur sortant du sur-chauffeur, une proportion plus ou moins grande de vapeur saturée, telle qu’elle est produite par la chaudière.
  - AVANTAGES DES SURCHAUFFEURS “ BABCOCK & WILCOX”
  - ES principaux avantages de notre Surchauffeur peuvent être classés de la manière suivante :
  - Il est placé en un point où, pratiquement, il n’y a aucune détérioration à craindre du fait de la condensation des gaz et où la température est suffisamment élevée pour surchauffer la vapeur de la quantité voulue.
  - Il n’est pas soumis à l’action immédiate du feu, puisque les gaz du foyer sont d’abord obligés, avant de l’atteindre, de traverser une première fois le faisceau de tubes de la chaudière en avant de la première chicane, et, par suite, de rencontrer une partie déjà assez considérable de la surface de chauffe.
  - Dans ces conditions, il ne peut pas se produire de grandes variations de température à l’endroit où il est situé.
  - Le remplacement d’un tube est excessivement rare, mais même pour ce cas, le surchauffeur est facilement accessible.
  - Il ne comporte pas de joints à brides, tous les tubes étant raccordés par des joints mandrinés.
  - La dilatation peut se faire librement, les tubes étant fixés indépendamment les uns des autres, et complètement libres dans leur partie cintrée.
  - Il ne peut pas y avoir de coups de feu pendant la mise sous pression de la chaudière, par suite de notre disposition spéciale qui permet de remplir le surchauffeur avec l’eau de la chaudière et de transformer ainsi toute sa surface en véritable surface de chauffe pendant tout le temps nécessaire pour la mise en pression et jusqu’à l’ouverture de la valve de prise de vapeur.
  - Notre Surchauffeur est facilement réglable et permet de fournir de la vapeur à des températures intermédiaires entre celle de la vapeur sortant de la chaudière et la température maxima de surchauffe pour laquelle l’appareil a été calculé.
  - ?o
- p.50 - vue 63/147
- - COMBUSTIBLES ET * *
  - * •* FOYERS SPÉCIAUX
  - ES notes qui suivent sont relatives à l’utilisation des différents genres de combustibles et aux formes de foyer les mieux appropriés à leur combustion.
  - COMBUSTIBLES
  - CHARBON. — Le charbon est le combustible le plus généralement employé. Sa nature et sa qualité en tant que puissance calorifique varient considérablement. Il est d’origine végétale, et les variations que l’on rencontre dans sa nature sont attribuées à ses différentes conditions de formation. Le charbon d’une même couche ne varie pas sensiblement dans sa nature ni dans ses caractéristiques qui sont d’ailleurs, en général, à peu près les mêmes dans toute l’étendue d’un bassin houiller. C’est pour ce motif que le nom de la région d’où provient un certain charbon peut servir, dans la plupart des cas, à le déterminer commercialement parlant.
  - Au point de vue de sa composition chimique, le charbon peut se diviser en deux catégories: le charbon anthraciteux et le charbon bitumineux.
  - Le charbon anthraciteux est celui qui contient pour cent la plus grande quantité de carbone fixe.
  - Le charbon bitumineux, celui qui contient pour cent la plus grande quantité de matières volatiles.
  - Il y a divers degrés dans la nature de ces deux catégories de charbon et qui dépendent, dans chaque cas, de la plus ou moins grande proportion de carbone fixe ou de matières volatiles.
  - En dehors des propriétés chimiques, il y a certaines propriétés physiques qui font que dans chacune de ces catégories, le charbon se trouve plus ou moins dur ou plus ou moins tendre, ce qui a pour conséquence, dans certains cas, d’activer ou de retarder le dégagement des matières volatiles.
  - Le charbon “ pur anthracite ” que l’on considère comme de formation la plus ancienne et la plus profonde, se trouve principalement aux Etats-Unis d’Amérique, mais aussi dans la partie ouest du bassin houiller du sud du Pays de Galles, dans le voisinage de Swansea ; en France, dans la région de Grenoble;
  - dans le sud de la Russie et dans le district d’Osna-bruck, en Westphalie.
  - Le charbon “ semi-anthraciteux ” ou “ semi-bitumineux ” est le plus largement répandu sous le nom de “ Cardiff ” ou du “ Pays de Galles ” et provient de l’énorme gisement de charbon situé dans la partie sud du Pays de Galles. On le trouve également beaucoup en Belgique où on l’appelle communément “ demi-gras ”.
  - Le charbon “ dur bitumineux ” est surtout extrait des cantons de Midland, en Angleterre, et sert principalement à la fabrication du gaz d’éclairage.
  - Le charbon “ tendre bitumineux ” se rencontre à peu près sur tous les points du globe : les plus grands gisements connus sont en Ecosse, en France dans la région du Nord et du Centre, en Allemagne, dans le district de la Ruhr, en Westphalie, en Silésie, en Autriche, en Russie, aux Etats-Unis d’Amérique, en Chine, au Japon, aux Indes, en Australie, en Nouvelle-Zélande et au Canada.
  - Les principaux gisements de ‘‘ lignite ” sont en France dans la région des Bouches-du-Rhône, en Italie, en Allemagne, en Autriche, mais on en trouve également en Suède.
  - . La puissance calorifique théorique d’un combustible est la quantité de chaleur théorique que ce combustible développe lorsqu’il brûle dans des conditions déterminées théoriquement — conditions théoriques qui ne peuvent être obtenues qu’en expérience de laboratoire — et cette puissance est exprimée en unités de chaleur.
  - En France et en général en Europe, l’unité de chaleur est la “ calorie ”, c’est-à-dire la quantité de chaleur nécessaire pour accroître de o à i degré centigrade la température d’un kilogramme d’eau.
  - La puissance calorifique théorique des charbons indiqués ci-dessus varie entre 4.000 et 8.400 calories.
- p.n.n. - vue 64/147
- - Fig. 70. — MUNICIPALITÉ DE VIENNE (AUTRICHE)
  - Installation de 3a Chaudières Babcock & Wilcox de 65o mètres carrés de surface de chauffe chacune
- p.n.n. - vue 65/147
- - La construction d’une chaudière et la détermination d’un foyer approprié au charbon employé serait relativement facile s’il n’y avait à tenir compte que de la transformation de la puissance calorifique du charbon en calories pour la formation de la vapeur, mais il faut remarquer que pendant la transformation de la quantité de chaleur contenue dans un combustible en vapeur produite par une chaudière, il y a des pertes diverses et qui résultent:
  - 10 De l’imperfection de la combustion due à une admission trop considérable ou trop faible d’air dans le foyer.
  - 2° De l’imperfection de la combustion des matières volatiles dégagées par le charbon par suite du refroidissement des gaz au contact des surfaces de chauffe relativement froides de la chaudière.
  - 3° Du rayonnement extérieur par les parois du fourneau et des gaines de fumée.
  - 40 De la perte inévitable de chaleur des gaz s’échappant dans la cheminée et dont la température est nécessairement supérieure à la température de la vapeur contenue dans la chaudière.
  - Certaines des pertes indiquées ci-dessus peuvent être diminuées dans une large mesure par des moyens mécaniques; les autres constituent, au contraire, la plus grande difficulté à résoudre pour la construction d’une chaudière. Elles dépendent, en grande partie, des différentes températures de dégagement des matières volatiles contenues dans le charbon. C’est la raison qui fait que, pratiquement, on ne peut pas obtenir le même effet utile avec du charbon de nature bitumineuse ou avec de l’anthracite, alors même que les deux charbons auraient théoriquement le même pouvoir calorifique.
  - Le désir de diminuer autant que possible cette différence a été le point de départ des divers perfectionnements qui, de temps à autre, ont été inventés pour les foyers de chaudières à vapeur.
  - Considérons pour un instant ce qui se passe quand on jette du charbon dans le foyer.
  - S’il s’agit d’anthracite, la désagrégation du charbon et la distillation des matières volatiles se font très lentement; au contraire avec du Cardiff ces phénomènes se passent plus rapidement et avec du charbon bitumineux ils surviennent presque instantanément. La rapidité de la désagrégation dépend du pourcentage du carbone fixe contenu dans le charbon. Ainsi l’anthracite se désagrège plus lentement à cause de la grande quantité de carbone fixe qu’il contient. Le coke, qui est en réalité du charbon bitumineux ou semi-bitumineux dont les matières volatiles ont déjà été distillées, est du carbone entièrement fixe.
  - 11 faut 2 kilog. 66 d’oxygène pour brûler 1 kilog. de carbone et comme l’air atmosphérique contient 23 % d’oxygène, il s’ensuit qu’il faut 11 kilog. 6 d’air pour brûler 1 kilog. de carbone.
  - L’air qui est nécessaire à la combustion dans le
  - foyer d’une chaudière doit passer par les intervalles des barreaux de grille, ainsi qu’au travers des couches de combustibles qu’ils supportent. La rapidité avec laquelle se fait ce passage dépend de l’intensité du tirage.
  - Même pour l’anthracite et le coke, il faut laisser, pour la combustion, un certain espace dans le foyer avant que les gaz ne viennent en contact avec la surface de chauffe froide de la chaudière; mais la principale condition pour obtenir une bonne combustion de ces combustibles dépend surtout de la proportion à établir entre l’intensité de la combustion et la quantité d’air admis dans le foyer.
  - On peut les désigner sous le nom de combustibles à combustion lente, et pour être sûr qu’une quantité donnée en sera consumée dans une dimension donnée de foyer, il sera nécessaire soit d’augmenter la surface de grille comparativement à celle nécessaire pour du charbon bitumineux, soit d’augmenter le tirage ou la rapidité d’arrivée de l’air. Il en résulte que si l’on veut brûler de l’anthracite ou du coke dans une chaudière dont le foyer est disposé pour le charbon bitumineux, il faudra soit augmenter la hauteur de la cheminée, soit employer une méthode artificielle pour augmenter le tirage, ce qu’on désigne sous le nom de “ tirage forcé ”.
  - Les meilleurs anthracites contiennent de 90 à p5 % de carbone pur, le coke q3 %, le reste étant, dans ces combustibles, des cendres qui ne peuvent pas brûler. Ces cendres sont d’autant plus considérables qu’il s’agit de qualités plus inférieures de ces combustibles et on doit, naturellement, en tenir compte dans la dimension à donner à la surface de grille.
  - Si la combustion est proportionnée au tirage, de telle sorte que ce dernier fournisse très sensiblement la quantité exacte d’air nécessaire, il se forme de l’acide carbonique par suite de la combinaison de l’oxygène qui passe à travers la grille avec le carbone fixe contenu dans le combustible, et cet acide carbonique cède sa chaleur à l’eau contenue dans la chaudière.
  - S’il y a excès de combustible par rapport à l’air fourni, l’acide carbonique, dégagé dans les couches inférieures du combustible, rencontrant les couches supérieures, se combine avec le carbone pour former de l’oxyde de carbone. Ce gaz traverse souvent la chaudière sans se consumer, par suite, sans abandonner sa chaleur et bien souvent ne s’enflamme qu’à la sortie de la cheminée au contact avec une quantité d’air suffisante pour sa combustion complète. On peut donc dire que la présence de flammes au-dessus de la cheminée ou dans les carneaux en dehors de la chaudière est un indice de mauvaises conditions de combustion.
  - Avec du charbon semi-anthraciteux tel que du “ Cardiff” ou du “ demi-gras ” de Belgique, la désagrégation se fait plus rapidement et, bien que la
  - 53
- p.53 - vue 66/147
- - Fig. 71. — STATION CENTRALE D'ÉLECTRICITÉ DE LIEGE (BELGIQUE)
  - Installation en 1894-1897 de 7 Chaudières Babcock & Wilcox dont 3 de 178 mètres carrés, 3 de i3i mètres carrés et 1 de 194 mètres carrés de surface de chauffe chacune
- p.n.n. - vue 67/147
- - proportion de carbone fixe soit moindre puisqu’elle n’est ordinairement que de 65 à 70%, les autres i5 à 25 %, étant des matières volatiles, l’air qui passe à travers la grille vient plus vite en contact avec le charbon en combustion par suite de la rapidité de sa désagrégation et complète cette combustion. Il en résulte qu’aux allures ordinaires de combustion, c’est ce charbon qui brûle le mieux et avec le meilleur rendement. Si cependant la quantité de combustible mise dans le foyer dépasse une certaine limite de telle sorte que l’air ne puisse pas traverser l’épaisseur du charbon, il sera encore nécessaire d’augmenter le tirage et quelquefois même d’employer des moyens particuliers pour fournir de l’air sous pression -j au-dessous de la grille. Une grande
  - allure de combustion de ce charbon est quelquefois nécessaire, par exemple sur les navires de guerre, et les flammes que l’on observe au-dessus des cheminées indiquent nettement qu’il ne se fait pas une bonne combustion et dans ce cas le rendement est toujours défectueux.
  - Naturellement ce genre de charbon varie comme puissance calorifique selon son état de pureté. La proportion des cendres ou de matières incombustibles est de 3 à 7 % dans le “Cardiff” et de 5
  - Fig. 72. — Salle des Chaudières et Cheminée pour une installation comprenant 2140 m. q. de surface de chaufte
  - de Chaudières Babcock et Wilcox avec soufflerie, économiseur, transporteur d'escarbilles, etc.
  - à i5 % dans le “ demi-gras” de Belgique, et atteint 25 à 35 % dans le charbon du Transvaal. C’est par
  - suite de cette circonstance que l’on munit de très grands foyers les chaudières destinées à ce pays.
  - La proportion de matières volatiles contenues dans ce combustible étant plus grande que dans l’anthracite pur ou le coke, on doit proportionner l’allure de marche à l’intensité du tirage de manière que la combustion des matières volatiles puisse s’effectuer. Si cette condition n’est pas remplie, les gaz non brûlés viennent au contact avec la surface de chauffe de la chaudière, s’y refroidissent et donnent de la suie et de la fumée. Si donc la combustion est telle qu’il se produise de la fumée, celle-ci ne peut brûler et il faut réduire l’allure de la combustion ou augmenter le tirage. On observe d’ailleurs fréquemment que, tandis qu’un groupe de chaudières ne produit aucune fumée, un autre, avec le même charbon et le même type de foyer, en dégage beaucoup: la seule différence provient de l’allure de la combustion.
  - Il convient de remarquer que, tandis que la production de fumée est l’indice que les conditions de la combustion sont susceptibles d’amélioration, l’absence de fumée ne prouve pas du tout que la combustion soit parfaite, car cette absence de fumée peut être produite par un excès d’air. De même la production de fumée n’est pas nécessairement l’indice d’une mauvaise combustion, car une petite quantité de matières volatiles non brûlées suffit pour colorer les gaz qui s’échappent d’une chaudière.
  - Avecles charbons “ semi-bitumineux ”, il y a d’autant moins de fumée que l’allure de combustion est plus lente. En fait, sans tenir compte des autres considérations qui interviennent pour obtenir une bonne combustion, le temps en est un facteur important et qui résulte de la fréquence avec laquelle on remet du charbon frais sur le feu et de la quantité qu’on en jette à la fois dans le foyer. Tous ces points méritent la plus grande attention s’il s’agit de charbons bitumineux.
  - La Chaudière Babcock et Wilcox, munie d’un foyer écossais ou à double chambre de combustion (ainsi que le montre la fig. 79), est la meilleure de toutes les chaudières à tubes d’eau inventées jusqu’ici pour obtenir un grand rendement avec le charbon “ bitumineux ”.
  - Cependant il ne faut pas croire que le seul emploi de ce foyer soit tout ce qui est nécessaire pour obtenir un bon rendement et éviter la production d’une trop grande quantité de fumée: loin de là; il faut en outre laisser au charbon frais placé en avant de la surface de grille le temps nécessaire au dégagement et à la combustion des matières volatiles avant de rencontrer la masse de la surface de chauffe de la chaudière et ce mélange est facilité par la direction que les gaz sont obligés de prendre au moment de leur dégagement.
  - Il est bien certain que moins on mettra de charbon frais à la fois, moins le but cherché sera atteint, et en
  - 55
- p.55 - vue 68/147
- - Fig. 7?. — USINE DU TRAMWAY ELECTRIQUE DE BUDAPEST
  - Chaudières Babcock & Wilcox munies de Grilles à gradins pour brûler la Lignite
- p.n.n. - vue 69/147
- - résumé, la précaution nécessaire pour obtenir le rendement maximum est : une allure lente de combustion et un chauffage régulier par l’introduction dans le foyer d’une aussi petite quantité de charbon que possible répétée à de fréquents intervalles.
  - Des conditions semblables, plutôt plus que moins, s’appliquent à tous les genres de chaudières et elles exigent l’emploi de bons chauffeurs et l’installation de chaudières largement prévus.
  - Il n’est pas toujours facile de rencontrer de bons chauffeurs, et l’installation de chaudières de grandes dimensions n’est pas non plus toujours possible par suite du manque d’espace ou d’argent. Aussi les ingénieurs ont-ils cherché à s’affranchir de ces deux écueils par l’installation de grilles mécaniques.
  - Nous ne nous sommes pas proposés de discuter les mérites de telle ou telle grille mécanique par rapport à une autre, mais simplement d’indiquer qu’actuelle-ment il y a des grilles mécaniques pratiquement applicables.
  - L’utilité d’une grille mécanique consiste, premièrement à obtenir l’alimentation mécanique à intervalles réguliers de quantités aussi petites de charbon qu’il est nécessaire pour que les gaz effectuent leur combustion complète dans le temps qui s’écoule entre chaque chargement.
  - Secondement, éviter le refroidissement causé par l’excès de rentrée d’air qui a lieu à chaque ouverture de la porte de foyer quand on chauffe à la main.
  - Troisièmement, à réduire la main-d’œuvre, ce qui pratiquement se traduit par ce fait qu’un seul chauffeur est capable de conduire un plus grand nombre de foyers de chaudières, s’ils sont munis de grilles mécaniques.
  - Les grilles mécaniques conviennent aux charbons “ bitumineux ” et leur application est, sans contredit, la meilleure méthode pour obtenir une bonne combustion avec ces charbons.
  - D’une manière générale, le rendement d’une Chaudière Babcock et Wilcox est de 70 à y5 % dans les conditions d’une marche normale et d’une bonne chauffe, autrement dit 70 à 74 % de la puissance calorifique théorique, c’est-à-dire telle qu’elle est déduite de l’analyse d’un charbon peut être transformée en eau vaporisée.
  - Si l’on prétendait avec d’autres genres de chaudières pouvoir obtenir plus de 74 % de rendement, ce résultat ne pourrait être atteint que sous certaines conditions spéciales qui doivent être préalablement étudiées avec tant de soins qu’on peut les considérer comme impossibles à réaliser dans la pratique.
  - Le reste de la quantité de chaleur contenue dans le charbon est toujours perdu par rayonnement ou encore par absorption pour produire le “tirage” et aussi en combustion imparfaite provenant soit d’excès ou de manque d’air dans le foyer selon la quantité de
  - charbon. En tenant compte de ces diverses considérations, il est possible d’obtenir avec les chaudières à tubes d’eau des rendements plus considérables qu’avec des chaudières cylindriques, pour la raison principale que les premières ont des foyers spéciaux en briques réfractaires dans lesquels la combustion se fait plus rapidement que dans les foyers de chaudières cylindriques où, non seulement l’espace réservé à la combustion est limité, mais où encore le combustible est environné de parties froides de la chaudière.
  - Dans une chaudière à tubes d’eau avec foyer en briques réfractaires on obtient, si la combustion a lieu à allure élevée, un rendement plus considérable que si elle se fait à l’allure lente. Au contraire, un rendement élevé ne peut être obtenu avec une chaudière cylindrique que si l’allure de la combustion est lente.
  - Fig. 74. — Grille mécanique système Babcock & Wu.cox
  - Les charbons pour lesquels il est le plus facile de combiner un foyer approprié sont : l’anthracite et le semi-anthracite ou charbon dur semi-bitumineux, et l’expérience prouve qu’avec n’importe quel genre de chaudières, la meilleure grille pour ces combustibles est la grille ordinaire horizontale; c’est la moins chère à établir, elle demande le moins de soins de la part du chauffeur et permet d’obtenir une combustion aussi complète qu’il est possible de la réaliser dans une chaudière à vapeur.
  - Il va de soi que la dimension des morceaux du charbon à employer, la proportion de cendres contenues, l’allure de combustion à obtenir, et la puissance de tirage de la cheminée, sont autant d’éléments susceptibles de faire varier la proportion de surface de grille, l’espacement et la forme à donner aux barreaux.
  - Établir des données relativement à ces différents points et pour chacun des charbons des diverses provenances, nous conduirait évidemment trop loin. Elles doivent être laissées à l’expérience personnelle
  - -s7
- p.57 - vue 70/147
- - de l’Ingénieur ou du Constructeur du foyer et même souvent nécessite une mise au point par le chauffeur lui-même pour bien l’approprier à la nature du charbon qu’il emploie. Mais pour des foyers de Chaudières Babcock et Wilcox munis de barreaux de grilles convenables, le tableau suivant indique, selon le tirage, l’allure de combustion la plus économique.
  - NATURE DU CHARBON Tirage mesuré en "'/m d’eau Charbon brûlé par heure en kgs et par m. q. de surface degrille
  - Nixon’s Navigation . q.5 78
  - Nixon’s Navigation . 12.7 88— 97
  - Nixon’s Navigation . 19. 122 — 14G
  - Nixon’s Navigation . 25. 14(5 — iq5
  - Powell Duffryn .... 9-3 88
  - PoAvell Duffryn .... 12.7 97 — 122
  - Anthracite pur .... 12.7 49
  - Anthracite pur .... J9- 73— 97
  - Anthracite pur .... Charbon dur semi - bitumineux 25.4 97 — 122
  - de France ou de Belgique . Charbon dur semi-bitumineux O-5 59
  - de France ou de Belgique . Charbon dur semi - bitumineux 12.7 73
  - de France ou de Belgique . ïp. 97
  - Charbon du Transvaal 12.7 -s9
  - Charbon du Transvaal 25.4 97
  - LIGNITE. — En dehors des charbons ordinaires semi-bitumineux ou bitumineux, on rencontre en assez grande proportion, et particulièrement en France, dans la région des Bouches-du-Rhône, le charbon brun ou lignite qui est un charbon de formation récente.
  - Ce charbon est brûlé généralement sur des grilles ordinaires horizontales ayant une proportion double environ de la grille employée avec du charbon pour une surface déterminée de chaudière. Ce développement de surface de grille est nécessité par la puissance calorifique très réduite de ce combustible.
  - Etant donnée sa friabilité et la facilité de le classer par catégories de grosseur des morceaux en “grelas-sons” ou en “terres fines”, on a fait avec un certain succès l’application de grilles à gradins avec portes formant registres de réglage de la trémie et permettant d’écoulement automatique du combustible sur le plan incliné de la grille et sous la simple action de la pesanteur. Ces grilles à gradins donnent un résultat très économique du fait de l’alimentation continue, mais elles sont susceptibles de s’engorger et nécessitent une surveillance continuelle de la part du chauffeur.
  - De la grille à gradins à écoulement continu de
  - combustibles, sous l’action de la pesanteur et dont nous avons fait un assez grand nombre d’installations, principalement en Bohême et aussi dans les Bouches-du-Rhône, nous en sommes arrivés à appliquer aux chaudières chauffées avec les lignites notre grille mécanique à chaîne qui assure de même l’alimentation continue du combustible sous l’action de l’avancement mécanique et régulier de la grille.
  - Bien que les “ lignites ” soient un combustible maigre et non susceptible de se transformer en coke, néanmoins, et du fait de la proportion considérable des matières volatiles allant jusqu’à 35 à 40 %, la grille mécanique a donné jusqu’à présent le résultat le plus favorable qui ait encore été obtenu. Son emploi se trouve justifié au point de vue de l’économie de vaporisation par la possibilité de brûler toute la matière volatile et par suite d’obtenir le rendement maximum du combustible.
  - Il est justifié d’autre part, et au point de vue pratique, par ce fait que, pour une vaporisation déterminée, il faut nécessairement consommer en poids le double de la quantité de combustible qui serait nécessaire et que l’alimentation automatique de la grille supprime le travail de chargement à la pelle qui serait excessif pour les chauffeurs. Enfin, et pour d’importantes installations, grâce aux dispositions actuellement en usage pour le transport mécanique des charbons et aussi l’enlèvement mécanique des mâchefers, il devient possible de constituer des chaufferies de plusieurs chaudières avec un personnel réduit et dont le travail se trouve limité à la simple surveillance du fonctionnement des appareils.
  - Un autre point qui mérite d’attirer l’attention des industriels, c’est que du fait de la continuité absolue de l’alimentation de la grille, il est possible de demander aux chaudières, dans les mêmes conditions d’économie de rendement, une production de vapeur par mètre carré beaucoup plus considérable; c’est ainsi, par exemple, que comparativement aux chaudières munies de grilles horizontales ou de grilles à gradins dont la vaporisation se trouve limitée à 10 kilogs environ par mètre carré de surface de chauffe, on peut obtenir, dans les mêmes conditions économiques de rendement, d’une chaudière avec grille mécanique, une vaporisation de 14 à i5 kilogs par mètre carré de surface de chauffe, d’où une économie dans l’importance ou le nombre des chaudières à installer qui compense, dès le début, et au delà, les frais supplémentaires d’installation de grilles mécaniques et de transporteur comparativement aux grilles ordinaires.
  - BRIQUETTES. — Le charbon aggloméré ou “ briquettes ”, fabriqué par le mélange de goudron au poussier de charbon, est très répandu en France et dans divers autres pays.
  - 58
- p.58 - vue 71/147
- - On choisit également, pour faire ces agglomérés, des charbons semi-anthraciteux comme ceux du Pays de Galles ou du Nord de la France.
  - La puissance calorifique des briquettes dépend nécessairement de la puissance calorifique des charbons employés. Il est possible de régulariser cette fabrication de manière à obtenir des produits absolument uniformes et donnant, avec une puissance calorifique déterminée et généralement très élevée, une proportion de cendres également déterminée.
  - Fig. — STATION ELECTRIQUE DE KOWNO (RUSSIE)
  - 4 Chaudières de i5o mètres carrés de surface de chauffe chacune avec double porte de chargement pour chauffage au bois et à la paille
  - C’est pour ces raisons que les briquettes, et en particulier les briquettes dites “ Marines ”, et surtout les briquettes “Torpilleurs”, sont spécifiées communément comme base pour la détermination du rendement des chaudières lorsqu’il ne s’agit pas de l’emploi particulier d’un combustible spécial.
  - COKE. — Le coke, carbone presque pur, obtenu par la distillation du charbon pour produire le gaz d’éclairage, ne peut être convenablement brûlé que sur une grille horizontale.
  - La forme des barreaux n’est pas indifférente et doit être étudiée avec soin.
  - Elle dépend en grande partie de l’allure de la combustion. La chaleur dégagée par le coke est surtout locale et sauf précaution, les barreaux de grille se détériorent facilement. On évite cet inconvénient soit
  - en plaçant sous les grilles des cendriers toujours remplis d’eau, soit au moyen de jets de vapeur sous grille.
  - Le coke exige un tirage plus intense que le charbon. C’est d’ailleurs le combustible qui donne le moins de fumée. Avec un tirage de i3 m/m d’eau, on peut brûler dans de bonnes conditions (ïo kilogs de coke par mètre carré de surface de grille et par heure. Pour une allure de combustion plus élevée, il convient d’employer le tirage forcé, dont l’intensité et le mode d'emploi dépendent dans chaque cas des conditions propres à chaque installation.
  - De ce fait que la chaleur dégagée par le coke se trouve principalement localisée dans le foyer de la chaudière, il importe de développer au maximum la surface de chauffe directement exposée à l’action de ce loyer, et c’est pourquoi les chaudières multitubu-laires donnent avec le coke une vaporisation plus intense et un rendement plus avantageux que les chaudières ordinaires à surface de chauffe directe réduite.
  - BOIS. — Après le coke, le combustible le plus généralement employé est le bois. Les chaudières à tubes d’eau, pour la même raison que pour le coke, et en outre grâce à leur grande chambre de combustion avec parois en briques réfractaires, sont reconnues comme les générateurs de vapeur les mieux appropriés à ce genre de combustion.
  - Le bois contenant déjà une certaine quantité d’oxygène interposée dans ses fibres et se tassant moins dans le foyer de combustion, il n’est pas nécessaire de prévoir une bien grande surface de grille, pourvu que le foyer soit de grande proportion.
  - Le volume à donner au foyer et les dimensions des portes varient avec la nature des morceaux de bois qu’on y brûlera, tandis que la surface de grille ne dépend que de la qualité des bois dont la puissance calorifique est très variable.
  - Le bois dur de bonne qualité possède, en moyenne, à poids égal, environ la moitié de la puissance calorifique du charbon, mais c’est un combustible qui absorbe très facilement l’humidité.
  - Le bois sous la forme de bûches est ordinairement employé comme combustible dans l’Amérique Centrale du Sud, à Mexico, dans quelques parties de l’Australie, des Indes et en Russie.
  - S’il est brûlé comme déchet de scierie mécanique, sous la forme de sciure ou de copeaux, il est préférable, pour obtenir la combustion la plus économique, d’employer un foyer avec grille à gradins.
  - COMBUSTIBLES DIVERS, — D’autres combustibles d’une nature quelque peu analogue, telle que les “ cosses de café ”, la “ balle de riz ”, la “ tourbe ”
  - 59
- p.59 - vue 72/147
- - Fig. Jti. — STATION cen trai.I-: d'électricité de iuenos-ayres
  - Installation en iSij.S de S Chaudières Babcock & Wu.cox de 420 mètres carrés de surface de chauffe chacune et en iqo3 de 2 nouvelles Chaudières Babcock éfc Wilcox de 420 mètres carrés de surface de cInutile chacune munies de Surchautfeurs Babcock & Wilcox
- p.n.n. - vue 73/147
- - et la “ tannée ”, peuvent être brûlés avantageusement sur une grille à gradins, mais comme leur puissance calorifique est inférieure à celle du bois, le volume du fourneau, la distance entre les barreaux de grille, l’intensité du tirage, et la surface de chauffe pour une vaporisation déterminée sont autant de détails qui requièrent la plus sérieuse attention.
  - BAGASSE. — Un autre combustible, largement employé dans l’industrie du sucre, est le déchet de la canne à sucre appelé “ Bagasse” et, bien qu’un nombre considérable de modèles de foyers pour brûler ce combustible aient été construits avec plus ou moins de succès, selon la perfection avec laquelle leurs détails ont été étudiés, ils sont presque tous basés sur le principe d’une chambre de combustion en briques réfractaires d’un volume suffisant pour contenir de grandes quantités de matières constamment en combustion et dans laquelle la bagasse s’alimente pour ainsi dire automatiquement.
  - A Cuba, le brûleur à bagasse “Cook” donne le meilleur résultat, mais son application est coûteuse. Une simplification de ce foyer est figurée page 77, c’est aussi celle que nous appliquons régulièrement.
  - D’une manière générale, on peut dire que tout type de chaudière qui ne se prête pas à l’adaptation d’un foyer de cette forme ou d’une forme semblable, est
  - impropre à l’utilisation des déchets de canne à sucre comme combustible.
  - PÉTROLE BRUT. - Le meilleur combustible qui existe est vraisemblablement le pétrole brut. Sa puissance calorifique moyenne est d’environ 11.000 calories, et il peut être brûlé sans grande difficulté dans la plupart des foyers, quels qu’ils soient. Les résultats qu’on obtient ne sont simplement différenciés que par le genre de brûleur qu’on emploie, et ceux-ci sont plus ou moins parfaits, selon le procédé employé pour réduire en poussière le jet d’huile. Il est essentiel d’avoir un espace convenable pour la combustion ainsi qu’une quantité d’air suffisante. Si ces conditions sont remplies et qu’on possède un bon pulvérisateur, le pétrole en. brûlant ne donne pas de fumée, ne fait aucun dépôt de suie sur la surface de chauffe de la chaudière, et ne demande aucune attention spéciale pour sa conduite une fois que les robinets d’amenée ont été réglés.
  - Le nombre de brûleurs nécessaires pour une dimension donnée de chaudière varie selon les détails de construction de ces brûleurs.
  - Nous allons faire suivre maintenant cet exposé, plutôt théorique, d’une description pratique de chacun des types de foyer à employer selon la nature du combustible à utiliser.
- p.n.n. - vue 74/147
- - FOYERS SPECIAUX
  - OUR la bonne utilisation des combustibles maigres, il est nécessaire de souffler les foyers des chaudières.
  - Il y a deux moyens de souffler le feu.
  - Le premier à Laide d’un jet de vapeur introduit dans un appareil faisant office d’éjecteur pour l’entraînement de Lair nécessaire à la combustion.
  - Le second, à l’aide d’un ventilateur refoulant l’air dans une galerie commune à toutes les chaudières et reliée à chacune d’elles par un registre réglable à volonté.
  - FOYERS SOUFFLES A LA VAPEUR
  - DIVERS systèmes sont actuellement en usage pour le soufflage des foyers par la vapeur. Ces systèmes se différencient soit par la forme et la construction de l’appareil souffleur, soit par la forme et les dimensions des barreaux de grilles.
  - Les appareils souffleurs ne donnent pas tous la même utilisation et il convient, bien entendu, de s’en tenir aux appareils correspondant à la dépense minima de vapeur.
  - Quant aux grilles, elles sont aussi excessivement variables suivant les constructeurs, mais les grilles constituées par des paquets de barreaux en fer profilé et à écartement réglé, suivant la nature des combustibles, donnent un excellent résultat.
  - Ce sont ceux que nous employons généralement
  - mais nous sommes, bien entendu, en mesure aussi de fournir, comme nous le faisons fréquemment, des ensembles de souffleries et de grilles spéciales considérés comme étant les mieux appropriés à chaque cas particulier.
  - En principe, on peut admettre que les grilles soufflées par la vapeur conviennent plus spécialement pour tous les cas d’installation de faible importance, comprenant une ou deux chaudières par exemple.
  - A la condition que les appareils de soufflerie soient particulièrement économiques dans la consommation de la vapeur, ces grilles peuvent être appliquées également pour un plus grand nombre de chaudières, mais, en général, la dépense résultant de la soufflerie sera moins importante pour de grandes installations en recourant au deuxième système, c’est-à-dire :
  - GRILLES SOUFFLEES PAR VENTILATEUR
  - LE tirage forcé par ventilateur s’obtient au moyen d’un appareil placé à l’extrémité d’une batterie de chaudières, refoulant l’air dans un carneau général placé le plus souvent en contrebas de cette batterie et qui vient déboucher de préférence dans l’autel de chacune des chaudières par un registre spécial réglable à volonté depuis la façade de la chaudière.
  - L’air employé par la soufflerie peut être de l’air pris directement dans l’atmosphère, mais il peut être également de l’air aspiré dans des locaux dont on désire faire en même temps l’assainissement et la ventilation. En outre, cet air peut être, suivant les cas et la nature du combustible à brûler, réchauffé en passant à travers un appareil spécial, ou humidifié au moyen d’un jet de vapeur ou d’un appareil pulvérisateur.
  - Le ventilateur d’une telle installation peut être commandé à l’aide d’une courroie par une transmission de l’usine, ou mieux par un moteur spécial à vapeur, hydraulique ou électrique, à volonté. L’avantage du moteur spécial est de permettre de faire varier, suivant les besoins, la vitesse de rotation du ventilateur, tandis que la courroie ne permet que la marche à pleine vitesse ou l’arrêt total de l’appareil.
  - Les appareils de tirage forcé que nous venons de décrire ci-dessus, et qui dépendent exclusivement de la nature du combustible à utiliser, ne doivent pas être confondus avec les appareils de tirage induit que l’on emploie assez fréquemment aujourd’hui, soit pour remplacer la construction de hautes cheminées, soit pour permettre une utilisation plus complète des gaz de la combustion.
  - 62
- p.62 - vue 75/147
- - SOUS GRILLE
  - TIRAGE FO R CE
  - A LAIDE D'UN VENTILATEUR
- pl.n.n. - vue 76/147
- - FOYER ECOSSAIS
  - LE foyer à tirage forcé, qui est absolument indispensable pour la combustion des charbons anthraciteux ou contenant moins de io à 12% de matières volatiles, donne également de bons résultats avec des charbons semi-anthraciteux et à teneur en matières volatiles allant de 12 jusqu’à 18 et 20 %. Pour les charbons contenant une proportion de matières volatiles allant de 18 à 25 % par exemple, la grille ordinaire donne des résultats normaux et tels qu’on doit les obtenir.
  - Au-delà d’une teneur de 25 % en matières volatiles, et, d’une manière générale, pour les charbons bitumineux, il convient de prendre une disposition spéciale permettant d’obtenir la combustion de ces matières volatiles qui se dégagent généralement à température assez basse. Si ces matières volatiles, qui se dégagent après chargement sur la grille, par suite, lorsque le foyer se trouve déjà lui-même refroidi du fait de la quantité plus ou moins considérable de combustible nouveau, viennent ensuite directement au contact de la surface de chauffe qui a tendance à refroidir ces gaz, il arrivera naturellement que la température nécessaire pour leur combustion ne sera pas atteinte, et que ces gaz parcourront la chaudière et s’en iront à la cheminée sans avoir été utilisés. Dans d’autres cas, par suite de circonstances particulières, ils rencontreront une couche de gaz à température suffisante pour déterminer leur inflammation, mais comme déjà ils auront traversé une partie de la surface de chauffe, ils emporteront dans la cheminée leur chaleur. C’est ce qui explique la température élevée constatée dans les carneaux des chaudières ordinairement chauffées au charbon gras. C’est pour remédier à ces inconvénients que nous avons recherché et étudié une disposition spéciale de foyer permettant de réaliser la combustion aussi parfaite que possible des gaz qui se dégagent immédiatement après chaque période de charge. Pour cela, nous avons d’abord agrandi considérablement le volume de la chambre de combustion placée direc-
  - tement au-dessus de la grille ; ensuite, par une combinaison spéciale, nous avons supprimé un certain nombre de rangées horizontales de notre faisceau et dans un ordre déterminé, de façon à constituer, par l’interposition de briques réfractaires au-dessus des rangées restantes, des voûtes incandescentes d’allumage des gaz, en même temps que des chicanes obligeant les gaz à se brasser et à former retour dans cette même chambre de combustion avant d’être venus en contact de la partie principale du faisceau tubulaire.
  - La disposition de ce foyer réalise, en outre de l’utilisation complète du combustible, une fumivorité à peu près complète et d’autant plus nécessaire que ces sortes de charbon, dans les conditions ordinaires, donnent lieu à une production considérable de fumée.
  - La figure n° 79 représente le foyer écossais, toutefois nous y apportons des variantes suivant les cas qui se présentent et qui résultent, d’autre part, de l’étude spéciale à laquelle nous aurait conduite l’analyse détaillée du combustible à employer dans chaque cas.
  - Nous avons donné à ce foyer le nom de “foyer écossais ” parce que c’est en Ecosse que les premières applications en ont été faites par nous il y a une quinzaine d’années, et pour brûler des charbons de ce pays qui sont connus pour être des charbons très bitumineux.
  - Le “foyer écossais” convient en principe pour les mêmes combustibles que les grilles mécaniques; mais alors que la très faible dépense de son installation justifie son application pour toutes les installations, même de très faible importance, la grille mécanique au contraire, par son chargement et son décrassage automatiques, trouve son emploi justifié de préférence pour les grandes installations qui, autrement, nécessiteraient pour la manœuvre d’une grande quantité de combustibles et de résidus, un personnel considérable.
- p.n.n. - vue 77/147
- - (qSP c
  - ECOSSAIS
  - 79-
  - C H A U I ) I E R E
  - AVEC “ FO YE R
- p.n.n. - vue 78/147
- - AVEC “ FOYER ECOSSAIS
- pl.n.n. - vue 79/147
- - Fig. 80. — Exposition Universelle de 1900 — Installation à l’Usine de Fa Bourdonnais de S Chaudières de 170 mètres carrés de surface de chauffe chacune avec Grille mécanique à chaîne Barcock & IVilcox
  - (GRAND P R I X 1
- p.n.n. - vue 80/147
- - GRILLE FUMIVORE a Ot * * œ CHARGEMENT AUTOMATIQUE
  - A question du chargement mécanique des chaudières est une des plus difficiles à résoudre, si Ton veut se placer en même temps dans les conditions les plus favorables pour effectuer une combustion parfaite du charbon. Les difficultés proviennent : d’une part, de la diversité dans la nature des charbons à utiliser et des variations subites dans l’allure de marche des chaudières, et, d’autre part, de ce fait que les matériaux qui constituent une grille mécanique se trouvent successivement soumis à des changements brusques de température et, par suite, à des effets rapides de dilatation et de contraction.
  - Un grand nombre de systèmes de grilles mécaniques sont déjà en usage, mais, quels qu’ils soient, leur adoption dans une usine n’est réellement pratique, et par cela nous voulons dire que le prix supplémentaire ne sera justifié, que si l’on se trouve en présence d’au moins l’un des trois cas suivants :
  - i° — Emploi de charbon demi-gras et gras, ou lignites ;
  - 2° — Fumivorité exigée ;
  - 3° — Nombre important de chaudières.
  - Il est bien certain qu’une chaufferie mécanique permet d’obtenir des chaudières un meilleur rendement et assure une économie dans la consommation de charbon, du fait de la suppression d’arrivée nuisible d’air froid par les portes des fourneaux si fréquemment ouvertes lorsque la chaudière est chauffée à la main. Mais il est certain également que le bénéfice qu’on peut retirer de ces deux avantages serait insuffisant par lui-même pour amortir, dans un délai suffisamment court, les frais assez élevés d’installation d’une grille mécanique.
  - Les deux systèmes de grilles mécaniques peuvent être classés en deux catégories :
  - i° — Ceux qui conArertissent le charbon en coke;
  - — Ceux qui répartissent le charbon sur toute la surface du foyer.
  - 2°
  - 67
- p.67 - vue 81/147
- - Fig. 8l. — GRILLE I'UMIYORE a chargement automatique (vue de face, PORTE DK FOYER ouverte)
- p.n.n. - vue 82/147
- - Les premiers répondent exactement aux trois conditions énumérées ci-dessus, et leur principe est basé sur la combustion continue et progressive du charbon, les gaz dégagés à Lavant du fourneau venant se consumer par leur passage au-dessus des couches de charbon incandescent qu’ils renferment dans le foyer.
  - Les grilles de la deuxième catégorie ne répondent qu’à la troisième des conditions énumérées ci-dessus ; leur système consiste à répandre le combustible sur le foyer comme le feraient les bras du chauffeur.
  - Notre Grille fumivore à chargement automatique rentre dans la catégorie des appareils qui convertissent le charbon en coke et donnent une fumivorité absolue.
  - de surface de chauffe munie d’une grille mécanique
  - Description
  - Cette grille peut se diviser en quatre parties :
  - i° — Le foyer ;
  - 2° — Le chariot portant la grille ;
  - 3° — L’appareil de chargement;
  - 4° — Le mécanisme et la transmission.
  - io — Ve foyer au-dessus de la grille ressemble aux foyers à grille ordinaire, avec cette différence que la voûte est beaucoup plus longue. C’est sous cette voûte que se fait la distillation du charbon. En dessous de la grille, le foyer comporte deux murettes limitant le cendrier et, sur ces murettes, un chemin de roulement pour le chariot de la grille.
  - 2° — Le chariot qui supporte la grille est ainsi fait que tout l’ensemble de la grille peut être ramené en avant de la chaudière pour permettre de visiter tous les organes. Cette manœuvre n’est d’ailleurs pas nécessaire pour remplacer, le cas échéant, des barreaux
  - de grille, remplacement qui peut être fait en quelques minutes.
  - La grille est formée de maillons de faible longueur reliés ensemble par des axes d’oscillation et constituant ainsi une chaîne sans fin commandée par un tourteau antérieur.
  - La chaîne tourne à la partie arrière sur un tourteau semblable dont l’axe est porté dans des coussinets mobiles permettant la tension de la chaîne.
  - Les flasques latérales sont maintenues parallèles au moyen d’entretoises qui portent elles-mêmes des rouleaux parallèles, à intervalles différents, sur lesquels se fait le déplacement de la grille.
  - 3° — L'appareil de chargement est constitué par une trémie dont les côtés et la face antérieure sont formés par des tôles de fer facilement démontables.
  - La partie arrière est composée de deux portes en tôle garnies intérieurement de pièces réfractaires, et munies de charnières leur permettant de s’ouvrir à droite et à gauche pour permettre l’allumage et, une
  - 69
- p.69 - vue 83/147
- p.n.n. - vue 84/147
- - lois fermées, de servir au réglage de la hauteur du combustible sur la grille.
  - Dans le type le plus récent, la trémie est surélevée au-dessus des portes de foyer et munie à sa partie inférieure d’un registre tournant qui permet de maintenir la charge de charbon tout en procédant à l'ouverture des portes de foyer.
  - par son propre poids, la grille l'entraîne dans son mouvement d’avancement vers l'arrière du fourneau, mais 1 épaisseur du charbon entraîné est limitée par la distance qui sépare le niveau des grilles de la partie intérieure des portes du fourneau qui, dans ce cas, sont disposées d'une manière particulière en forme de volets coulissant verticalement.
  - Fig. 84. — Installation en 1899 de 2 Chaudières Babcock & Wilcox de 170 mètres carrés de surface de chauffe chacune munies de Surchautfeurs Babcock & Wilcox et de Grilles mécaniques Babcock & Wilcox, dont une est sortie du foyer. Cette installation a été augmentée en 1900-1902 de 4 autres unités semblables
  - 40 — Le tourteau de commande est actionné par une roue avec vis sans fin ; la vitesse est réglable à volonté au moyen d’une roue à rochet permettant d’arrêter complètement le mouvement de la grille sans modifier la vitesse du moteur ni de l'arbre de transmission.
  - La transmission est supportée par les montants qui soutiennent la façade même des chaudières.
  - Fonctionnement
  - Le charbon emmagasiné sur une trémie placée en avant et au-dessus de la grille se dépose sur celle-ci
  - Dès son entrée dans le fourneau, le charbon dégage les gaz qu’il contient, ceux-ci se brûlent complètement en passant sous la voûte prolongée et ensuite sur des couches de combustible incandescent qu’ils rencontrent en arrière, et le charbon réduit en coke achève sa combustion tandis que la grille le transporte au fond du foyer. La vitesse d'avancement de la grille, ainsi que l’épaisseur du charbon, sont réglées de telle sorte que, lorsque la grille a achevé son mouvement de l’avant à l’arrière, le charbon qui s’y était déposé à son entrée soit complètement brûlé et qu’il ne reste plus que des mâchefers qui tombent
  - 71
- p.71 - vue 85/147
- - dans le puits à l’arrière et d’où il est facile de les extraire une fois ou deux fois par jour, suivant les besoins.
  - Nous avons dit que la vitesse d’avancement était réglée à l’aide d’une roue à rochet et d’un déclic, à la portée du surveillant, l’épaisseur du charbon étant elle-même facilement réglable à l’aide des portes-volets ; il est facile de comprendre, d’après cela,
  - gras, quelle que soit la proportion de matières volatiles ;
  - 2° — Economie de combustible résultant de la combustion complète des charbons et de la suppression d’ouverture des portes du foyer, soit pour le chargement, soit pour le piquage du feu ou le décrassage qui se fait automatiquement.
  - Fig. 85. — Installation de 4 Chaudières Babcock & Wilcox de 341 mètres carrés de surface de chauffe chacune avec Grille mécanique à chaîne Babcock & Wilcox
  - que notre grille mécanique peut être réglée en un instant, même pendant la marche, selon la classe de combustible que l’on veut employer, ou selon la quantité de vapeur à produire.
  - Avantages
  - Les principaux avantages de notre grille mécanique sont les suivants :
  - i° — Fumivorité absolue avec tout combustible
  - C’est en outre la seule forme de grille mécanique dans laquelle il ne puisse se produire de rentrée d’air à l’extrémité postérieure du fourneau et, aussitôt l’allumage fait, on peut passer immédiatement de la chauffe à la main a la chauffe mécanique par la simple fermeture des portes de foyer et l’ouverture du registre circulaire de la trémie;
  - 3° — Economie d’entretien, la grille ayant une
  - 72
- p.72 - vue 86/147
- - Fig. 86. — CHAMBRE DE CHAUFFE DES FONDERIES ET ATELIERS DE LA COURNEUVE
  - 2 Chaudières Babcock & 'Wil.cox de 102 nietres carrés de surface de chauffe chacune munies de Surchauffeurs et de
  - Grilles mécaniques Babcock & Wilcox
- p.n.n. - vue 87/147
- - durée illimitée par suite de son refroidissement continu et progressif ;
  - 4° — Adaptation facile du transport automatique du charbon et de l’enlèvement automatique des cendres et mâchefers ;
  - 5° — Facilité de conduite. Elle est plus facile à conduire qu’aucune autre grille mécanique et à la portée de n’importe quel ouvrier. Il n’y a pas à travailler le feu qui se pique et se décrasse de lui— même.
  - Ce qui montre bien les avantages que peuvent donner les grilles mécaniques, lorsqu’il s’agit d’un charbon approprié et contenant une quantité suffisante de matières volatiles, c’est le résultat obtenu sur ces mêmes grilles pour la combustion des
  - lignites. U ne première application de ce genre a été faite à l’Usine de MM. Solvay et Cie, à Salin-de-Giraud (Bouches-du-Rhône), où nous avons installé successivement 12 chaudières de i5o mètres carrés de surface de chauffe chacune. Les essais faits sur les chaudières munies de grilles mécaniques ont permis d’obtenir une vaporisation totale de 14 à i5 kilogs par mètre carré de surface de chauffe des chaudières, en même temps qu’un rendement de 5 kilogs de vapeur par kilogramme brut de “ terres fines ” de moins de 5.000 calories. Ce sont les meilleurs résultats, tant comme chiffres de vaporisation que comme rendement, qui aient jamais été obtenus avec ce combustible dont l’emploi est aujourd’hui très répandu dans le Sud-Est de la France à cause des gisements importants exploités dans le département des Bouches-du-Rhône.
  - FOYERS POUR DÉCHETS DE SCIERIES
  - POUR l’utilisation des déchets de scieries qui sont composés de sciures, de copeaux, de morceaux de petites dimensions provenant de bois plus ou moins durs, d’une humidité moyenne, la grille ordinaire ne donnerait pas une utilisation suffisante, outre qu'elle nécessiterait un travail pénible par le chargement d’une quantité de matières assez considérables. Le foyer que nous installons pour ce mélange de résidus est composé de trois parties (fig. 87) :
  - i° — Une tremie de chargement dont le niveau correspondra avec le niveau du sol où se fera le dépôt des déchets provenant de la fabrication, les déchets déposés sur le sol, en face de la trémie, pourront ainsi être poussés facilement dans cette trémie qui, par son basculement, les déversera sur la plaque morte de la grille inclinée ;
  - 2» — Une grille inclinée composée de barreaux plats formant gradins et reposant sur des sommiers latéraux à encoches, grille sur laquelle s’effectuera la descente du combustible en même temps que sa combustion progressive ;
  - 3° — Une grille horizontale à la partie extrême de la grille inclinée, cette grille horizontale étant munie de barreaux carrés facilement amovibles et assurant le décrassage facile de cette grille horizontale sur laquelle s’achève la combustion des matières.
  - Il convient pour la bonne marche de ces sortes de grilles, plus encore peut-être que pour les foyers chargés au charbon, d’assurer un bon tirage au moyen d’une cheminée convenablement proportionnée en hauteur et en section pour tenir compte du volume de gaz assez important résultant de la combustion de ces déchets.
- p.n.n. - vue 88/147
- - FOI
- p.n.n. - vue 89/147
- - i i
  - Fig. 87.
  - FOYER SPÉCIAL POUR BRULER LES
  - DÉCHETS ET COPEAUX DE BOIS "
- pl.n.n. - vue 90/147
- - FOYERS A BAGASSE
  - LA bagasse se trouve placée à peu près dans les mêmes conditions que les déchets du bois pour lesquels nous venons de décrire notre foyer spécial, mais ce qui la différencie surtout des déchets de scierie ou des ateliers pour le travail du bois de toute nature, c’est qu’elle contient une plus grande proportion d’humidité même après qu’elle a été partiellement séchée au soleil.
  - De cette condition particulière, résulte la nécessité d’assurer dans une sorte de foyer gazogène, la distillation de l’eau interposée et c’est pour cette raison qu’au lieu de placer la grille comme dans le cas précédent, directement au-dessous du faisceau tubulaire, cette grille se trouve reportée à l’avant de la chaudière et placée dans une sorte de four en parois réfractaires qui, par leur température et leur rayonnement direct, permettent d’obtenir presque simultanément la dessiccation rapide par la distillation et la combustion de la bagasse.
  - Ce foyer (fig. 8g) présente une très grande simplicité jointe à une réelle efficacité. Des installations nombreuses en ont été faites dans tous les pays qui exploitent la bagasse pour la fabrication du sucre et particulièrement dans nos Colonies françaises à la Réunion.
  - On a cherché, à Cuba principalement, des systèmes de fours permettant la combustion directe de très grandes quantités de bagasse sans aucun séchage préalable ; dans ce but, nous avons réalisé un four très connu du reste à Cuba, sous le nom de Four Cook (fig. 88) et dont les résultats ont été particulièrement satisfaisants, mais qui ne s’appliquerait pas d’une manière aussi générale que le précédent à cause de son prix d’établissement excessivement éleve et qui ne justifie son emploi que lorsque, pour un même four, on peut faire l’installation de chaque côté de ce four d’une chaudière d’au moins 3oo à 400 mètres carrés de surface de chauffe.
  - Fig. 88. — Vue en élévation de 2 appareils automatiques “ Cook ” pour brûler la bagasse verte et de 4 Chaudières Babcock & Wilcox, installés à la Sucrerie Loqueitio
- p.n.n. - vue 91/147
- - Fig. 89.
  - FOYER SPECIAL POUR B R U I. E R LA
  - B A G A S S E
- p.n.n. - vue 92/147
- - Fig. 89.
  - FOYER SPÉCIAL POUR BRULER LA U B A G A S S E
- pl.n.n. - vue 93/147
- - FOYERS BRÛLEURS POUR L’UTILISATION DES GAZ
  - DES HAUTS-FOURNEAUX
  - LES chaudières destinées à utiliser les gaz des hauts-fourneaux doivent répondre à des conditions tout à fait particulières auxquelles ne satisfont que très imparfaitement les chaudières de construction ordinaire et, d'une manière générale, les installations telles qu’elles ont été faites jusque dans ces dernières années.
  - Deux conditions principales sont à remplir :
  - La première, obtenir une combustion complète des gaz.
  - La seconde, assurer l'utilisation parfaite des produits de la combustion en tenant compte des matières entraînées et qui recouvrent rapidement la surface de chauffe des chaudières en réduisant considérablement leur efficacité.
  - Il faut donc tout d'abord établir une chambre de combustion de grandes dimensions et faire arriver dans cette chambre le mélange de gaz et d’air d'une manière aussi parfaite que possible pour assurer, au contact de chaque partie de gaz, la quantité d’air nécessaire à sa combustion. Il est avantageux, en outre, que cet air se trouve réchauffé avant son mélange. Le moyen le plus simple pour cela est de le faire passer dans des conduites pratiquées dans l’épaisseur même des maçonneries de la chambre de combustion, ce qui évite en même temps le rayonnement vers l’extérieur des maçonneries de cette même chambre.
  - La chambre de combustion doit avoir une dimension suffisante et être constituée de telle sorte que les veines de gaz et d'air puissent s’y épanouir et se brasser au contact des parois réfractaires incandescentes. Il faut que la combustion complète des gaz soit opérée à la sortie de ces chambres et lorsqu’ils viennent en contact avec les parois refroidissantes de la surface de chauffe.
  - Au point de vue de l’utilisation des produits de la combustion, les chaudières de constructions ordinaires présentent de très grands inconvénients par la difficulté qui existe d’éliminer, aussi fréquemment qu’il est nécessaire, les matières pulvérulentes entraînées par les gaz. S’il s’agit de chaudières type à foyer ordinaire ou de chaudières semi-tubulaires, autrement dit avec circulation des gaz dans des tubes de plus ou moins grandes dimensions, les parois se trouvent vite recouvertes et deviennent sans efficacité.
  - Avec notre chaudière, au contraire, ces matières ne recouvrent que la partie arrondie extérieure du tube (voir figure n° 48, page 25), et avec un jet de vapeur que l’on peut renouveler aussi souvent qu’on le désire pendant la marche, il est facile de les éliminer complètement et de maintenir à la surface de chauffe tout son pouvoir de transmission de la chaleur.
  - La figure 90 montre la disposition que nous venons de décrire pour la chambre de combustion, elle indique en même temps les dispositions à prendre pour l’arrivée des gaz, avec une chambre d’obturation à double registre et qu’on peut encore remplir de terre pendant le nettoyage des chaudières pour éviter toute infiltration des gaz pendant que les hommes sont à l’intérieur du fourneau.
  - Les installations nombreuses que nous avons faites maintenant en France, justifient, d’autre part, les avantages de nos chaudières, ainsi que les soins, apportés dans tous les détails de ces sortes d’installations.
  - Dans certaines d’entre elles, on a placé à la suite des chaudières, des économiseurs destinés à réchauffer l’eau d’alimentation des chaudières, et si comme cela se fait habituellement, les cheminées sont d’une hauteur suffisante, l’emploi de ces économiseurs, que nous décrivons plus loin, se trouve entièrement justifié par l’augmentation de rendement des chaudières.
  - En OLitre, et sur les chaudières utilisant les gaz des hauts-fourneaux, on peut appliquer, comme pour toutes autres chaudières chauffées directement, les surchauffeurs de vapeur et obtenir le degré de surchauffe voulu.
  - Si on tient compte des avantages économiques résultant de l’emploi de ces divers appareils, on s’apercevra bientôt que les chaudières pour l’utilisation des gaz des hauts-fourneaux, combinées avec des machines à vapeur utilisant la vapeur surchauffée dans les meilleures conditions, ne diffèrent pas sensiblement, comme puissance réalisable, avec une quantité déterminée de gaz, de l’emploi des moteurs à gaz et d’autre part avec tous les avantages que présentent les machines à vapeur au point de vue de la sécurité, de la régularité de marche et du faible entretien comparatifs.
- p.n.n. - vue 94/147
- - Fig. 90.
  - FO YE
- p.n.n. - vue 95/147
- - Fig. 90.
  - FOYER SPÉCIAL POUR BRULER LES GAZ DE HAUTS-FOURNEAUX
- pl.n.n. - vue 96/147
- - CHAUDIÈRES pour L’UTILISATION de k CHALEUR PERDUE des GAZ PROVENANT des FOURS MÉTALLURGIQUES de TOUTE NATURE
  - IL ne s’agit plus, dans le cas actuel, de réaliser une combustion, mais seulement d’utiliser les produits d’une combustion effectuée préalablement dans un four de nature quelconque et après que les gaz ont déjà servi, dans ce même four, à un travail spécial pour lequel il a été prévu.
  - Tel est le cas pour les fours à coke, pour les fours à puddler, à réchauffer, à souder, etc.
  - 11 faut, pour atteindre le but cherché, c’est-à-dire pour dépouiller les gaz de leur quantité de chaleur qui serait totalement perdue sans l’installation de la chaudière, prévoir un appareil qui présente de plus grand développement de surface de chauffe et la plus grande efficacité de cette surface, et d’autre part, en même temps, un volume d’eau suffisant pour répondre aux variations brusques d’utilisation de la vapeur des usines métallurgiques sans entraîner, en même temps, une variation trop rapide dans la pression de la vapeur.
  - Il n’y a aucune chaudière qui satisfasse à ces diverses conditions aussi bien que notre type de chaudière multibulaire, et c’est ce qui explique que, pour ces applications en particulier, le développement de nos chaudières, dans ces industries, ait été si considérable.
  - Si on se reporte à la liste des références, on y verra figurer toutes les principales usines métallurgiques et chacune d’elles, avec un nombre de chaudières considérable, variant pour une douzaine d’entre elles au moins entre i5 et 40 chaudières, et en supposant que dans le nombre il y en ait quelques-unes chauffées directement, on peut dire, d’après la statistique, qu’il y en a plus des trois-quarts qui sont exclusivement appliquées à la récupération de la chaleur perdue des gaz des fours.
  - Si nous entrons maintenant dans la forme de ces applications, nous trouverons qu’elle est assez variable, et que les différences tiennent surtout à la question d’emplacement disponible.
  - Il est arrivé qu’autrefois, avec le travail du fer, la force motrice nécessaire étant relativement peu importante, le nombre des chaudières ordinaires, composées la plupart du temps d’un simple corps cylindrique horizontal ou vertical, était encore plus que suffisant et que bien des fours même n’étaient pas munis de chaudières, faute de besoin de la vapeur. Avec le développement de l’industrie de l’acier, toutes les usines métallurgiques se sont trouvées dans la nécessité, peu à peu, d’installer des chaudières sur tous les fours qui n’en étaient pas encore munis, et comme ces chaudières étaient de beaucoup insuffisantes, de faire en outre des installations de chaudières de secours chauffées directement avec du
  - charbon. Ce n’est que lorsque le nombre de ces chaudières de secours est devenu trop considérable, et que, d’autre part, les conditions du marché ont imposé la nécessité de réaliser partout des économies, que les industriels se sont préoccupés de faire retour
  - Fig. 91. — FONDERIES ET ATELIERS DE LA COURNEUVE
  - Installation à La Courneuve d’une Chaudière Babcock & VVilcox de 81 mètres carrés de surface de chauffe au-dessus du four à souder
  - en arrière et de chercher, dans l’utilisation plus complète des gaz de leurs fours, la production gratuite de la quantité de vapeur supplémentaire qui leur était nécessaire.
  - Toutes les installations que nous avons faites et auxquelles nous faisons ci-dessus références, ne s’appliquent donc pas tant à des constructions nouvelles de fours ou d’usines qu’à des remplacements de chaudières.
  - Il a fallu par suite, dans chaque cas, se préoccuper des emplacements déjà occupés par les chaudières anciennes et qui représentaient en même temps le seul emplacement laissé libre du fait de l’encombre-
  - 80
- p.80 - vue 97/147
- - Y
- p.n.n. - vue 98/147
- - l'ig. 92.
  - CHAUDIÈRE POUR UTILISER LA CHALEUR DES GAZ DE FOURS A RECHAUFFER
- pl.n.n. - vue 99/147
- - ment des appareils nécessaires pour le service du four.
  - Il y a donc à classer les installations de cette nature en deux premières catégories : celles pour lesquelles on disposait d’un emplacement plus ou moins grand sur le sol même de l’usine pour le placement de chaudières, celles pour lesquelles on ne disposait pratiquement d’aucun emplacement en dehors de celui du four proprement dit et pour lesquelles, par suite, il n’y avait d’autres moyens que de placer ces chaudières sur une plate-forme directement au-dessus du four.
  - Dans chacun de ces deux cas, et suivant les circonstances, nous avons adopté ou bien des chaudières longues avec réservoir longitudinal, ou bien des chaudières courtes avec réservoir transversal.
  - La figure 91 montre la disposition des chaudières placées dans nos propres Ateliers de La Courneuve, à la suite de nos fours à réchauffer et à souder. Les chaudières y sont montées sur plateforme au-dessus des fours et elles sont du type transversal avec passage direct des gaz à travers la chaudière, et de là à la cheminée spéciale à chaque four.
  - Si nous l’avons employée, c’est que nous trouvons cette disposition plus avantageuse et elle a, en tous cas, l’avantage d’occuper le moins de place, ce qui était pour nous une considération capitale.
  - Nous recommanderions donc cette disposition de préférence. Il y a cependant des cas pour lesquels elle ne peut être adoptée : par exemple, lorsqu’il y a intérêt à munir les chaudières d’une grille spéciale pour permettre d’utiliser ces chaudières au charbon, soit simultanément et pendant la marche du four, comme cela peut arriver avec certains fours servant à réchauffer l’acier, soit alternativement et pour tirer parti des chaudières pendant les périodes d’arrêt plus ou moins longues de certains fours spéciaux.
  - C’est donc suivant chaque cas et chaque application spéciale qu’il convient de faire une étude appropriée des chaudières à prévoir et à installer.
  - En outre, nous appelons l’attention sur les résultats d’essais consignés dans notre brochure spéciale : Essais et Références, et qui montreront la différence considérable de rendement de nos chaudières comparativement aux chaudières de toute nature. Indépendamment des essais que nous avons effectués nous-mêmes, des essais comparatifs ont été faits par MM. Schneider et C'e, au Creusot; par M. de Lespinatz, aux Forges de Champigneulles et Neuves-Maisons, et par divers industriels qui ont démontré la supériorité, dans chaque cas, des chaudières de notre système sur divers autres types de chaudières expérimentées simultanément et dans les mêmes conditions.
  - CHAUDIERES POUR L'UTILISATION DES GAZ PROVENANT DE L’INCINÉRATION DES ORDURES MÉNAGÈRES
  - NOUS avons classé cette catégorie d’installations dans le chapitre de l’utilisation de la chaleur des gaz des fours métallurgiques. Les conditions d’installation des chaudières sont identiques, il n’y a d’autres différences sinon que les fours à ordures ménagères ont pour but unique de consumer la matière, tandis que les fours métallurgiques ont chacun une destination spéciale de l’utilisation première de la combustion du charbon.
  - Il y a aujourd’hui un très grand nombre de villes faisant l’incinération de leurs ordures ménagères ; ce qui, du reste, paraît bien être actuellement un des
  - moyens les plus hygiéniques de s’en débarrasser et de les utiliser, et pour ces sortes d’installations ce sont aussi nos chaudières, pour les mêmes raisons, du reste, que celles exposées ci-dessus à propos des fours métallurgiques, qui ont donné les meilleurs résultats de récupération des chaleurs perdues.
  - Les installations en France n’étant encore qu’à leur début et plus ou moins à l’état de projet, nous citerons comme villes environnantes : Bruxelles, Zurich, Monaco et un grand nombre d’installations à Londres et dans diverses villes d’Angleterre, faites avec des chaudières de notre système.
- p.n.n. - vue 100/147
- - Fig. 93. — MM. Mimard, Blachon & Cie, manufacture française d’armes et cycles, saint-etienne Installation en 1902 de 4 Chaudières Babcock & Wilcox, de i5o mètres carrés de surface de chauffe chacune avec 4 Grilles mécaniques Babcock & Wilcox et 4 Économiseurs Babcock & Wilcox
- p.n.n. - vue 101/147
- - «J* ÉCONOMISEURS S
  - ’UNE manière générale, les gaz sortent des chaudières à une température notablement supérieure à celle qui serait nécessaire pour assurer un tirage suffisant avec une cheminée convenablement proportionnée. Ce fait, qui s’applique à tous les cas indistinctement, se trouve d’autant plus accentué que la vapeur produite par la chaudière est à une pression plus élevée, la transmission de la chaleur entre les gaz de la combustion et l’eau contenue dans la chaudière résulte en effet de la différence de température de chaque côté des deux parois de la surface de chauffe et, à l’extrémité du parcours, on ne peut empêcher cette différence d’être d’une quarantaine de degrés au minimum. Par suite, et avec des pressions de 12 kilogs correspondantes à une température de 191 degrés, la température des gaz sortant de la chaudière sera d'au moins 220 à 23o degrés, alors que la température suffisante pour assurer le tirage avec une cheminée de 35 à 5o mètres serait de 110 à 125 degrés. Cette température, qui correspond à l’emploi d’une cheminée à tirage naturel, serait susceptible d’être réduite encore pour une cheminée à tirage induit, obtenu par des moyens mécaniques, et dont l’application tend à se développer principalement pour les moyennes et les grandes installations.
  - Il existe donc une quantité de chaleur contenue dans la masse des produits de combustion, par suite de la différence entre leur température à la sortie des chaudières et celle qui est strictement suffisante pour assurer le tirage à la cheminée, qui se trouve perdue sans aucun profit, si l’on ne cherche à interposer entre les chaudières et la cheminée un appareil quelconque de récupération.
  - C’est cet appareil que l’on désigne communément sous le nom d'économiseur, et qui, étant parcouru par l’eau servant à l’alimentation des chaudières et nécessairement à une température inférieure à celle de l’eau contenue dans la chaudière, assure, dans une certaine proportion, la transmission de cette quantité de chaleur restant à utiliser.
  - En admettant que l’introduction d’un appareil spécial ne soit pas suffisamment justifiée pour des installations de minime importance, il en doit être tout autrement lorsqu’il s’agit d’une batterie comprenant déjà deux ou trois chaudières et à plus forte raison pour de grosses
  - 84
- p.84 - vue 102/147
- - installations telles qu’elles résultent du développement actuel de l’industrie en général et en particulier de l’industrie électrique et des nouveaux moyens de transport mécanique.
  - Pour qu’un économiseur remplisse le but auquel il est destiné, il y a plusieurs conditions essentielles à remplir qui sont les suivantes :
  - i° -— Que la surface de séparation des gaz et de l’eau soit divisée le plus possible et que les matières constituant cette surface de séparation soient aussi bonnes conductrices de la chaleur que possible ;
  - 20 -— Qu’au contact de cette surface de chauffe, l’eau soit renouvelée aussi rapidement que possible et, par suite, que l’eau soit animée dans son parcours de la plus grande vitesse possible ;
  - 3° — Que la circulation des gaz et de l’eau soit autant que possible méthodique, ce qui permettra de refroidir les gaz à la sortie de l’économiseur au contact de l’eau à l’entrée dans l’appareil, jusqu’à leur minimum de température.
  - 4° Que les surfaces intérieure et extérieure soient maintenues dans un très bon état de propreté.
  - On peut construire les Economiseurs avec tubes en fonte ou avec tubes en acier.
  - Les Economiseurs avec tubes en fonte sont très répandus : ils sont pourvus d’un dispositif mécanique permettant d’enlever continuellement la suie qui est susceptible de se déposer à l’extérieur des tubes et c’est une des conditions qui les fait préférer dans un grand nombre d’installations.
  - Les Economiseurs avec tubes en acier sont à récupération plus rapide. On peut leur objecter de se piquer plus vite que les tubes en fonte soit sous l’action intérieure de l’air dégagé de l’eau, soit sous l’action extérieure de la condensation acide des produits de la combustion. On peut, il est vrai, remédier à ces inconvénients par le goudronnage intérieur des tubes et en outre par l’emploi d'aciers moins facilement oxydables tels que les aciers contenant une certaine proportion de nickel.
- p.n.n. - vue 103/147
- - RECHAUFFEURS D’EAU «se «se «se «se D’ALIMENTATION PAR LA VAPEUR D'ÉCHAPPEMENT
  - ES avantages que Ton peut retirer d’un réchauffeur d’eau d’alimentation par la vapeur d’échappement des machines ne sont plus à démontrer. 11 est formellement établi que par 6 degrés centigrades ajoutés à la température de l’eau avant son entrée dans la chaudière, on obtient un bénéfice de i % sur le combustible.
  - Il convient d’ailleurs de remarquer que les industries qui utilisent la vapeur d’échappement peuvent, malgré cela, installer un réchauffeur d’eau d’alimentation, si elles n’ont pas l’emploi de la quantité totale de vapeur dégagée par la machine, car il n’est besoin que d’une portion de la quantité de vapeur produite par un groupe de chaudières pour réchauffer l’eau qui est nécessaire à leur alimentation.
  - En outre, et dans le cas de machines à condensation, on a reconnu l’avantage d’intercaler entre l’échappement de la machine et le condenseur, des réchauffeurs d’eau d’alimentation de ce même système, mais spécialement prévus pour la marche au vide résultant de la condensation.
  - Description
  - Notre réchauffeur d’eau d’alimentation (fig. 94 et q5) comprend deux parties: l’une pour la circulation de l’eau, l’autre pour la circulation de la vapeur.
  - La première se compose essentiellement, ainsi que le montrent les dessins, de deux chambres d'eau “ C, S ”, l’une “ C ” placée à la partie supérieure de l’appareil, l’autre “ S ” placée à la partie inférieure.
  - Ces chambres sont reliées par un faisceau de tubes en laiton “ T ” mandrinés dans des plaques tubulaires.
  - L’arrivée et la sortie de l’eau dans ces chambres se font au moyen de tubes “ F, F1 ”, débouchant à leurs extrémités en regard de diaphragmes destinés soit à répartir l’eau également dans tout le faisceau tubulaire, soit à n’extraire que de l’eau convenablement
  - mélangée et qui, dès lors, a acquis la température moyenne de l’ensemble.
  - La chambre inférieure “ S porte en outre un robinet de vidange “ B ”.
  - La deuxième partie de l’appareil, ou se fait la circulation de la vapeur, se compose d’un cylindre enveloppant complètement le faisceau tubulaire. Ce cylindre est percé de deux ouvertures suffisamment grandes, portant toutes deux des tubulures avec valves à papillon, l’une “ E ” est destinée à l’entrée de la vapeur d’échappement, l’autre “ E1 ” à la sortie de la vapeur après qu’elle aura réchauffé l’eau par son passage dans le réchauffeur. Les tubulures “ E, E1 ” sont en outre reliées entre elles par un tuyau “ E'2 ”. Cette disposition permet par le simple jeu des valves à papillon, soit de faire fonctionner l’appareil, soit de l’isoler sans provoquer aucun arrêt de la machine.
- p.86 - vue 104/147
- - Fig.
  - 94 et gb
  - RE CHAUFF
- p.n.n. - vue 105/147
- - - RÉCHAUFFEUR D'EAU d’aLIMEN TAT I O N
  - 3
  - Fig. 94 et g5.
- pl.n.n. - vue 106/147
- - F onctïonnement
  - La valve du tuyau “ E2 ”, étant fermée, et les deux autres valves ouvertes, la vapeur d’échappement venant de la machine est admise dans l'enveloppe du réchauffeur par la tubulure “ E ”, elle se répand dans l’enveloppe et dans les parties libres du faisceau tubulaire et ressort par la tubulure “ E1 L’eau de condensation formée par le refroidissement de cette vapeur au contact des tubes d’eau tombe sur la plaque tubulaire inférieure d’où on l’extrait par un robinet purgeur que l’on peut laisser constamment ouvert.
  - L’eau peut être admise soit par le haut, soit par le bas, il est toutefois préférable de l’admettre par la partie supérieure.
  - Les tubes “ F, F1 ” sont réunis : celui destiné à l’entrée de l’eau froide, à la pompe alimentaire ; celui destiné à la sortie de l’eau réchauffée, à la chaudière. De cette manière, le réchauffeur forme partie intégrante de la canalisation allant de la pompe à la chaudière. Ces tubes “ F, F' ” sont en outre raccordés entre eux directement pour permettre l’isolement du réchauffeur et l’alimentation de la pompe à la chaudière sans passer par l’appareil.
  - Les chambres d’eau supérieure et inférieure sont raccordées aux plaques tubulaires au moyen de joints boulonnés.
  - Pendant le fonctionnement de l’appareil, les boues et autres dépôts sont extraits sous pression au moyen du robinet de vidange “ B ”. A l’arrêt de l’appareil, et en enlevant la chambre supérieure, l’intérieur des tubes peut être nettoyé à l’aide d’une brosse métallique.
  - Des trous de poing “ H ” ménagés dans l’enveloppe cylindrique, permettent de nettoyer l’intérieur de l’enveloppe de vapeur, les trous de poing “ H', LD ” remplissent le même office pour les chambres “ C, S ”.
  - Avantages
  - Notre réchauffeur peut être isolé pour le nettoyage ou l’inspection sans provoquer aucun arrêt de la machine ni de la chaudière; il suffit, pour cela, de faire passer la vapeur par le tuyau d’échappement à air libre, et d’envoyer l’eau d’alimentation directement de la pompe à la chaudière.
  - Tous les assemblages de tubes sont faits par joints mandrinés.
  - L’appareil sert en même temps d’épurateur et diminue considérablement les incrustations dans les chaudières.
  - Il peut être vidangé pendant la marche.
  - Il peut être disposé pour travailler soit dans la position horizontale, soit dans la position verticale.
  - Il peut être construit, pour la facilité de son transport, en parties dont le poids n’excède pas i5o kilogrammes.
  - Il convient pour toute espèce de chauffage d’eau, et il n’est pas nécessaire que cette eau soit ensuite employée à l’alimentation d’une chaudière, si cette eau chaude est plus utile à d’autres parties de l’usine.
  - L’eau d’alimentation circule à l’intérieur des tubes, ce qui est une excellente condition de travail, les tubes résistant mieux à la pression intérieure qu’à la pression extérieure, et en outre leur nettoyage étant également plus facile.
  - La vapeur se répand sur la surface extérieure des tubes et trouve entre eux une section de passage suffisamment grande pour éviter toute contre-pression dans la machine.
  - Il n’y a aucun contact entre l’eau et la vapeur et dès lors, aucune crainte de voir l’eau d’alimentation détériorée par le mélange des huiles de graissage entraînées toujours plus ou moins, avec la vapeur d’échappement.
  - Le réchauffeur est efficace, d’une construction très soignée, d’un prix peu élevé, établi en vue des hautes pressions et il n’occupe qu’un très faible espace. Chaque appareil est éprouvé avant de sortir des ateliers.
  - Applications
  - L’emploi de ces appareils s’impose d’une manière absolue, au point de vue économique, pour le réchauffage de l’eau d’alimentation au moyen de la vapeur perdue dans toutes les installations de machines marchant à échappement libre.
  - Il s’impose en outre pour l’utilisation de la vapeur d’échappement des pompes alimentaires à action directe et de toutes autres machines de servitude marchant à échappement libre.
- p.n.n. - vue 107/147
- - INCRUSTATIONS ET DÉPÔTS
  - ÉPURATEURS D’EAU D’ALIMENTATION
  - RESQUE toutes les eaux contiennent une quantité variable de matières étrangères qui, insignifiante dans un litre, devient importante lorsqu’on arrive à vaporiser de grandes masses d’eau. Une chaudière de ioo mètres carrés, par exemple, vaporise environ i3.6io kilogrammes d’eau en io heures, soit 381 tonnes par mois de 28 jours; des eaux relativement très pures comme celles de l’Ailier, à Moulins, abandonneraient pour une telle vaporisation i5 kilogrammes de matières incrustantes, l’eau de la Seine au pont d’Ivry à Paris 72 kilogrammes et à Chaillot 97 kilogrammes. Il y a des eaux qui déposeraient jusqu’à 1.000 kilogrammes.
  - La nature et la dureté des dépôts dépendent des matières tenues en dissolution ou en suspension. De nombreuses analyses de diverses incrustations ont démontré que le carbonate et le sulfate de chaux constituent la majeure partie des incrustations ordinaires. Les dépôts de carbonate se présentent sous une forme granulaire tendre, ceux de sulfate sont durs et cristallins. Des substances organiques en présence du carbonate de chaux peuvent également donner un dépôt dur et difficile à enlever.
  - La présence des incrustations ou des dépôts dans une chaudière entraîne une perte de combustible et une détérioration des tôles; elle prédispose la chaudière aux explosions et conduit à des réparations coûteuses.
  - Outre les matières que l’on rencontre le plus souvent et en plus grande quantité dans les incrustations de chaudières : le carbonate de chaux, le sulfate de chaux et le carbonate de magnésie, on y trouve parfois aussi, mais en petites quantités, de l’alumine, de la silice et de l’oxyde de fer; ce dernier joue assez souvent le rôle de matière colorante.
  - Il résulte d’expériences récentes et faites avec le plus grand soin que l’influence d’une mince couche de dépôt peut se traduire par une augmentation considérable de dépense de charbon, sans parler de la difficulté croissante du nettoyage.
  - L’emploi d’un désincrustant peut être quelquefois dangereux, mais en tout cas il n’est jamais pratique par suite de la quantité de matières qui se
- p.89 - vue 108/147
- - déposent dans la chaudière, qui est faite pour fabriquer de la vapeur et non de la boue.
  - La question de l’épuration a, à juste titre, préoccupé les Industriels, et le nombre est devenu aujourd’hui assez considérable des usines employant des épurateurs chimiques pour corriger les eaux naturelles servant à l’alimentation de chaudières, quel que soit le type de chaudière employé.
  - En fait, les épurateurs sont plus nécessaires pour les installations de chaudières cylindriques ou à bouilleurs que pour celles avec chaudières multitubulaires, à cause des dangers d’explosion grave auxquels les dépôts peuvent donner lieu.
  - En supposant que l’épuration ne soit pas absolument indispensable, même si l’eau d’alimentation contient beaucoup de sels pouvant produire des dépôts, nous ne saurions trop la recommander, attendu que les frais en résultant seront vite amortis par les améliorations de toute nature qu’elle pourra procurer.
  - La seule condition est de ne pas avoir recours à des appareils nécessitant une surveillance trop grande ni un personnel spécialement exercé.
  - Avantages
  - Notre épurateur d’eau d’alimentation présente les avantages suivants :
  - i° — C’est à la fois un épurateur et un réchauffeur d’eau d’alimentation ;
  - 2° — Il ne demande l’emploi que d’une solution chimique ;
  - 3°— Sa disposition est aussi simple que possible et tout le monde peut en comprendre le fonctionnement ;
  - 4° — Il n’occupe que très peu de place ;
  - 5° — Il ne demande qu’un minimum d’attention ;
  - 6° — Il est meilleur marché que n’importe quel autre appareil d’une efficacité équivalente ;
  - 7° — Il permet d’utiliser, soit de la vapeur provenant directement de la chaudière, soit de la vapeur d’échappement, les matières grasses que celle-ci peut entraîner ne retournant pas dans la chaudière, mais étant arrêtées par la fibre de bois dans le réservoir à filtre.
  - Description
  - Cet épurateur est basé sur le principe de l’élimination de l’eau, par procédé chimique et avant que cette eau ne serve à l’alimentation, de toutes les matières susceptibles de produire des dépôts. Il a par suite pour résultat d’empêcher les avaries de chaudières susceptibles de provenir de l’accumulation des dépôts et procure en même temps une économie réelle dans la dépense de combustible en maintenant en état de propreté parfaite toutes les parties de la surface de chauffe des chaudières.
  - Notre épurateur ne demande ni peines, ni soins, il suffit de remplir chaque matin la cuve destinée à contenir le réactif chimique. Son travail est automatique, du fait d’un flotteur qui règle, d’après la consommation d’eau épurée, l’admission de l’eau à épurer et celle de la solution de soude nécessaire à son épuration. Il peut d’ailleurs servir quel que soit le procédé spécial d’épuration que l’on préfère employer, à l’aide, soit de la chaux, soit de la soude caustique, ou de toute autre matière chimique, mais l’emploi du carbonate ou du silicate de soude est sans contredit le meilleur. Ces sels déplacent, en effet, tous les sulfates ainsi que tous les carbonates de chaux ou de magnésie et l’eau ainsi épurée n’attaque ni les tôles des chaudières ni leurs garnitures, écueil que l’on rencontre bien souvent avec l’emploi d’autres ingrédients.
  - 9°
- p.90 - vue 109/147
- - , L’Association des Propriétaires de Chaudières à vapeur de Magdebourg, une des plus puissantes en son genre, a nettement déclaré, dans une de ses circulaires les plus récentes, que : “ contre les dépôts qui tendent à se former dans les chaudières, il n’y a
  - Toute matière grasse entraînée par la vapeur d’échappement est arrêtée par la fibre de bois contenue dans les réservoirs de filtration.
  - Le prix de cet appareil est plutôt moindre que celui des autres épurateurs de types également efficaces et,
  - de remède plus efficace que la soude et qu’en outre tous les autres sont beaucoup plus dispendieux
  - Notre épurateur permet d’utiliser soit la vapeur d’échappement, soit la vapeur vive prise directement à la chaudière. Si l’on se sert de la vapeur d’échappement, on utilise en même temps sa chaleur perdue pour le réchauffage de l’eau d’alimentation jusqu’à une température allant de 80 à go degrés et en réalisant de ce fait une économie de 12 à 14 % dans la dépense du combustible.
  - Il convient, dans ce cas, d’employer de temps à autre de la vapeur vive prise directement à la chaudière pour porter la température de l’eau jusqu’au point d’ébullition.
  - Notre appareil réalise dans ce cas le double but d’épurer et de réchauffer l’eau d’alimentation, puisque l’eau purifiée se trouve refoulée dans les chaudières à haute température.
  - Nous pouvons le disposer pour se loger dans n’importe quel emplacement disponible et réduire son encombrement au strict minimum.
  - comme il ne nécessite que l’emploi d’un seul produit chimique, le prix de revient de l’épuration se trouve ainsi plus réduit.
  - Notre appareil se construit d’après les dimensions type suivantes :
  - Quantité d'eau à épurer par heure (en litres) Longueur selon 1 de l’eau e l'appareil e degré à épurer Largeur Hauteur
  - I . 5oo 4m22 4>"83 omgi 2m2g
  - 3 . OOO 4m02 4m5 7 1^07 2 m 2 C)
  - 4.5oo 4m22 4m83 111107 211144
  - q. 000 4m52 5mi3 imfio 2m5t)
  - 13.5oo 00 CO P S m 5 y Iinfio 3m20
  - 22.5oo ()m02 fim94 Im52 3mg(3
  - 40.OOO (3m4 3 ôm8g 1 m83 411112
  - 4a.OOO 5mqo (3^81 211129 411188
- p.91 - vue 110/147
- - Pour de plus grands modèles et jusqu’à 100.000 litres à l’heure, les appareils sont fabriqués sur plans spéciaux d’après l’emplacement dont on dispose, et nous envoyons gratuitement sur demande tous devis d’installation.
  - L’appareil se compose (fig. 97, 98 et 99) d’un réservoir à réactif chimique “ A ”, dans lequel on place le réactif nécessaire pour la journée, puis que l’on remplit d’eau. Au-dessous de ce réservoir se trouve la cuve à réaction “ B ”. L’eau à épurer entre par “ E ” et son admission est réglée par une valve mue par
  - timents au moyen de cloisons s’arrêtant alternativement à quelques centimètres soit du fond soit de la surface, formant ainsi chicanes et obligeant l’eau à faire des zigzags avant de se rendre à l’extrémité de ce réservoir. Une tôle perforée “ H ” forme le fond de chacun de ces compartiments qui sont remplis de fibre de bois pressée à la densité voulue pour former filtre : une tôle perforée semblable est placée à la partie supérieure de chaque compartiment au-dessus de la fibre de bois. Au-dessous de chacune des tôles perforées formant le fond des compartiments se trouve
  - Fig. 97, 98 et 99. — Epurateur d'eau d'alimentation (grand modèle)
  - une tige “F” reliée à un flotteur “G” plongeant dans la bâche de réserve d’eau épurée “ K ”. Une valve semblable, mue par le même flotteur, règle l’admission de la solution chimique. Entre cette valve et le réservoir à réactif chimique se trouve interposé un robinet qui permet de parer aux variations résultant de la solution chimique ou de la composition de l’eau à épurer. L’eau à épurer et la solution chimique sont portées, dans la cuve à réaction, au point d’ébullition et en même temps constamment agitées au moyen d’un ou de plusieurs injecteurs de vapeur “ C ”.
  - L’eau se rend alors dans le réservoir de filtration “ D” qui est divisé en un certain nombre de compar-
  - une chambre de dépôt pour l’accumulation des boues que l’on enlève au moyen des robinets dont chacune d’elles se trouve munie. De cette manière l’eau circule librement et sort du filtre, après son passage dans le dernier compartiment, épurée et complètement décantée.
  - Le premier compartiment de ce réservoir, dans lequel se déverse tout d’abord l’eau destinée à être filtrée, ne contient pas de fibre de bois ; il n’a pas non plus de tôle perforée : il sert simplement de bassin de décantation dans lequel une notable proportion de produits solides sont déposés. Par suite l’eau, à son entrée dans le second compartiment, qui se fait
- p.92 - vue 111/147
- - loi et 102
  - Épurateur d’eau d'alimentation (petit modèle)
- p.n.n. - vue 112/147
- - en traversant la tôle perforée située au fond de celui-ci, est déjà débarrassée de produits solides, ce qui évite l’encrassement rapide de la fibre de bois.
  - Fonctionnement
  - Supposons que l’échantillon d’eau analysée exige pour son épuration l’addition de 5o grammes de soude par mètre cube et que l’épurateur soit capable de traiter io mètres cubes par heure, c’est-à-dire que le total d’eau traitée dans les vingt-quatre heures soit de 240 mètres cubes et que la quantité de soude nécessaire soit dès lors de 12 kilogrammes.
  - Une échelle graduée en bois est fixée dans le réservoir à produit chimique, la partie supérieure de cette échelle se trouvant à 5 centimètres du bord supérieur du réservoir. L’échelle est divisée en centimètres et la cuve contient 5o centimètres de solution chimique, c’est-à-dire que, dans l’exemple choisi où 12 kilogrammes de soude sont nécessaires pour la journée, chaque centimètre de profondeur de liqueur correspond à une quantité de 240 grammes de soude.
  - A la mise en route de l’épurateur, on a placé dans le réservoir à réactif chimique la quantité de réactif nécessaire pour une journée de travail, puis on y a versé de l’eau jusqu’en haut de l’échelle et la dissolution du réactif a été activée par l’admission de vapeur dans le serpentin placé au fond de la cuve. Si l’épurateur a déjà servi la veille, il est nécessaire de lui fournir la quantité de réactif qui a été précédemment utilisé, de telle sorte qu’en commençant le travail il soit toujours plein.
  - Par exemple, supposons que le niveau de la solution soit à 15 centimètres du haut de l’échelle, il faut ajouter i5 fois la quantité de soude correspondant à un centimètre, soit : i5 X 240 grammes, puis achever de remplir complètement la cuve avec de l’eau.
  - Dans la cuve à eau épurée il y a un flotteur qui, au fur et à mesure de l’utilisation de l’eau pour l’alimentation, ouvre les valves d’admission de l’eau à épurer dans la cuve de réaction ainsi que la solution correspondante de solution de soude.
  - En plus de cette valve, il y a un robinet destiné à régler la quantité de solution de soude. On l’ouvre selon l’alcalinité de l’eau que l’on observe au papier de tournesol dans le dernier compartiment du réservoir à filtre, tandis que le flotteur règle également l’admission de la solution de soude d’après la quantité d’eau à épurer entrant dans la cuve à réaction.
  - Quand il est nécessaire de nettoyer la fibre de bois formant filtre, on l’enlève d’un seul compartiment à la fois, et on la rince à l’eau froide dans un baquet.
  - On ouvre alors le robinet inférieur de ce compartiment pour l’évacuation des boues, après quoi on replace la fibre. Cette opération peut se faire pendant la marche de l’appareil.
  - L’essai suivant peut servir à montrer si on emploie bien la quantité de solution de soude nécessaire :
  - On plonge, environ deux fois par jour, un morceau de papier de tournesol de teinte neutre dans le dernier compartiment de la cuve à filtre. Si l’appareil fonctionne bien, le papier devra présenter une teinte légèrement bleue, indiquant que l’eau est un peu alcaline ; si la couleur du papier est foncée, il faudra employer moins de soude ; si au contraire il n’y a aucune couleur, il faudra introduire plus de solution.
  - Pour des débits de 1.000 à 10.000 litres nous fabriquons un modèle d’épurateur établi dans le but d’obtenir le maximum de capacité pour l’encombrement le plus restreint possible.
  - Cet appareil (fig. 100, 101 et 102) se compose d'un réservoir à réactif chimique “A” dans lequel on place le réactif nécessaire pour la journée, puis que l’on remplit d’eau.
  - Au-dessous de ce réservoir se trouve la cuve à réaction “ B ”. L’eau à épurer entre par “ E” et son admission est réglée par une valve mue par une tige “ L ” reliée à un flotteur “ G ”. Une valve semblable “ F ” mue par le même flotteur, règle l’admission de la solution chimique.
  - Entre cette valve “ F ” et le réservoir à réactif chimique “ A” se trouve interposé un robinet qui permet de parer aux variations résultant de la solution chimique ou de la composition de l’eau à épurer. La solution chimique peut être réchauffée dans la cuve “ A’’ à l’aide d’un jet de vapeur lancé dans le serpentin situé dans le fond de la cuve et le mélange d’eau à épurer et de solution chimique est à la fois chauffé et constamment agité au moyen d’éjecteurs de vapeur “C” “ C’” utilisant le premier la vapeur vive, le second la vapeur d’échappement. Le mélange d’eau et de solution passe alors par les ouvertures “O” dans la cuve de décantation à double paroi d’où des tubes “ qp” “ T’ ” viennent la puiser à sa partie supérieure pour la conduire dans les filtres “ D ” contenant de la fibre de bois que l’on peut d’ailleurs comprimer à volonté à l’aide des vis “ V ” selon le degré de filtration exigée. Après ce dernier filtrage, l’eau complètement épurée, s’écoule dans la bâche de réserve d’alimentation “ K ”.
  - Tous ces réservoirs sont munis d’un certain nombre de tampons de visite pour en faciliter le nettoyage.
  - Le fonctionnement de cet appareil est semblable au précédent.
  - <2,
- p.n.n. - vue 113/147
- - TURBINE A AIR OU A EAU POUR LE NETTOYAGE - INTÉRIEUR DES TUBES DE CHAUDIÈRES ^
  - LA formation de dépôts adhérents constitue, pour les chaudières de tous systèmes, le plus mauvais conducteur de la chaleur.
  - La présence de ces dépôts réduit la puissance de vaporisation des chaudières, elle augmente la consommation journalière du charbon ainsi que les frais de réparations et diminue leur durée.
  - Pour la plupart des chaudières ordinaires, elle est en outre une des principales causes d’explosion.
  - C’est à tort que l’on a préconisé certains systèmes de chaudières ordinaires comme les chaudières à bouilleurs ou les chaudières semi-tubulaires pour le fonctionnement avec des eaux mauvaises. Outre que ces chaudières sont en réalité plus difficiles à nettoyer que les chaudières multitubulaires à tubes droits, elles présentent, en cas de nettoyage imparfait, les mêmes inconvénients déjà mentionnés ci-dessus et, en outre, un réel danger d’explosion.
  - Pour les chaudières multitubulaires à tubes droits, du genre Babcock et Wu.cox, le nettoyage des tubes peut se faire facilement suivant chaque cas, au moyen d’appareils appropriés et d’une manoeuvre facile.
  - Il convient de dire d’abord que ces tubes étant accessibles à chaque extrémité, on peut facilement se rendre compte de leur état de propreté avant et après nettoyage, en plaçant une lampe à l’une de leurs extrémités et en regardant dans le tube par l'autre extrémité.
  - Si les eaux sont simplement boueuses, un simple courant d’eau que l’on fait passer dans les tubes sous une pression de vingt à trente mètres d’eau peut suffire à les débarrasser des boues qui s’y seraient déposées.
  - Si le dépôt est un peu plus adhérent, on peut arriver au même résultat, toujours avec un courant d’eau dans le tube, mais avec l’emploi supplémentaire d’une brosse métallique manœuvrée à la main au moyen d’une tige à rallonge, de l’avant même de la chaudière.
  - Si les tubes sont réellement encrassés, l’appareil le plus efficace et de la manœuvre la plus facile, puisqu’il est automatique, c’est le grattoir mû par un moteur quelconque.
  - Dans cet ordre d’idées, notre Turbine de nettoyage, fonctionnant à volonté avec de l’eau ou de l’air sous une pression de 5 à 8 kilogrammes, représente certainement l’appareil à la fois le plus simple et le plus efficace, le plus rapide et le moins coûteux.
  - Chaque appareil est fourni complet avec une série de rondelles dentées et de billes de rechange, ainsi qu’une buse mobile à intercaler entre l’ouverture du
  - trou de poing et l’extrémité antérieure du tube à nettoyer.
  - Description
  - Cet appareil se compose de deux parties bien distinctes : le moteur et le nettoyeur.
  - Le moteur est constitué par une turbine spéciale à eau ou à air marchant sous une pression de 5 à 8 kilogs. Cette turbine, d’un nouveau genre, est capable, par son système de construction, de développer, sous un volume excessivement réduit, une force considérable.
  - Le nettoyeur se compose de quatre bras de dix ou douze centimètres de longueur, assemblés avec la turbine au moyen d’un joint flexible spécial. Leurs extrémités libres portent une série de rondelles dentées.
  - Le moteur est réuni à un réservoir d’eau ou d’air à la pression indiquée, ou encore à la pompe d’alimentation par un tube flexible mais suffisamment résistant pour supporter la pression de marche de 5 à 8 kilogs.
  - Cette pression fait tourner la turbine à sa vitesse de régime, soit d’environ deux mille tours par minute. Sous l’action de la force centrifuge, les bras s’écartent de l’axe et les rondelles dentées qui les terminent, viennent frapper contre les dépôts. L’effet combiné de la rotation et des chocs répétés est suffisant pour détacher les dépôts, les réduire en une poudre que le courant d’eau ou d’air entraîne avec lui.
  - L’efficacité de cette turbine de nettoyage, en elle-même si simple et si réduite, est cependant telle qu’avec un seul appareil, on peut facilement et rapidement enlever jusqu’à plusieurs tonnes de dépôts, et rendre les surfaces intérieures des chaudières à l’état de neuf.
  - Un avantage considérable de cet appareil, en outre de son efficacité, c’est qu’il est d’une conduite et d’un entretien faciles, et à la portée du chauffeur même de la chaudière.
  - La turbine de nettoyage peut également être utilisée pour des chaudières à tubes droits ou pour des chaudières à tubes cintrés. Elle peut être introduite par l’ouverture d’un tube cintré et conduite jusqu’à son extrémité en enlevant tous les dépôts qu’elle rencontre pendant son parcours. Elle ne comporte ni courroie, ni arbre de transmission.
  - Les pièces de la turbine sont en bronze, montées sur joints à billes afin de réduire les frottements au minimum. Les parties portantes sont en acier à outils,
  - 95
- p.95 - vue 114/147
- - 1. Couteau conique.
  - 2. Axe des couteaux.
  - 3. Goupille d'axe.
  - 4. Rondelle.
  - 3. Bras d’avant.
  - 6. Bras d'arrière.
  - 7. Porte bras.
  - io3.— Turbine de nettoyage
  - Légende :
  - 8. Goupille des bras. l6. Rondelle arrière.
  - 9* Joint universel. r7- Rondelle de bronze
  - 10. Goupille du joint universel. 18. Rondelle d'acier.
  - 11. Attache du joint universel. *9- Ecrou.
  - 12. Ailette. 20. Rondelle d'arrêt.
  - i3. Partie fixe. 21. Ecrou d'arrêt.
  - 14. 15. Arbre principal. Douille de l'arbre. 22. Chapeau.
- p.n.n. - vue 115/147
- - trempé ou durci, de toute première qualité. Les bras du nettoyeur sont en fer forgé, les rondelles dentées sont en acier trempé. Toutes les parties qui travaillent peuvent en être facilement remplacées par des pièces interchangeables.
  - d’ouvrir le robinet d’admission d’air ou d’eau. Pour faciliter son introduction dans les tubes de faisceau, on intercalera une buse mobile entre l’ouverture du trou de poing et l’extrémité antérieure du tube.
  - Pour éviter que l'appareil ne dépasse la longueur
  - Fig. 104. — Exemple d'une installation de nettoyage
  - Fonctionnement
  - Pour se servir de cette turbine de nettoyage, il suffit de la raccorder à l’extrémité d’un tube flexible de 35 à 40 millimètres de diamètre et d’une longueur suffisante pour permettre à la turbine de fonctionner jusqu’à la partie extrême des plus longs tubes de la chaudière, l’autre extrémité de ce tube étant elle-même reliée aux appareils fournissant l’eau ou l’air sous pression.
  - L’appareil est immédiatement prêt à fonctionner, il suffit de l’introduire dans les tubes à nettoyer et
  - du tube à nettoyer, il suffit de régler cette longueur à l’avance avec un repère sur le tuyau même d’amenée d’air ou d’eau.
  - Pour enlever des incrustations très fortes, on se sert du couteau unique en forme d’alé-soir, représenté figure n° io5.
  - Cet alésoir est mis à la place des bras flexibles qu’il convient d’utiliser ensuite et en dernier lieu pour parfaire le nettoyage.
  - — Alésoir
  - 97
- p.97 - vue 116/147
- - MOYEN D’EMPECHER L'HUILE DE SE RENDRE DANS LES CHAUDIÈRES
  - ON sait que lorsque l’on emploie des condenseurs par surface et par suite, lorsque l’eau d’alimentation des chaudières doit servir indéfiniment, l’huile, nécessaire à la lubrifaction des tiges de piston ou des cylindres pour éviter leur usure, fournit avec l’eau une émulsion et détériore les chaudières dans lesquelles il se forme sur la surface de chauffe une pellicule non conductrice, donnant naissance à des coups de feu.
  - Cet inconvénient se rencontre pour toutes les chaudières, qu’elles soient à tubes d’eau, cylindriques ou autres. Dans la chaudière marine ordinaire, il est plus particulièrement sérieux parce qu’il cause ordinaire-
  - ration, on appliquait un arrangement spécial au tube d’aspiration de la pompe alimentaire ou dans la bâche d’alimentation.
  - Dans cet ordre d’idées, une disposition pratique et utile consiste à pourvoir le tube de décharge de la pompe à air de trois orifices qui font écouler cette eau dans de petites cuves remplies de coke ou de morceaux d’éponge.
  - Ces appareils sont efficaces dans une certaine mesure, mais permettent toutefois à une petite quantité d’huile de pénétrer dans les chaudières et nécessitent de fréquents nettoyages.
  - Récemment, on a trouvé un perfectionnement impor-
  - Fig. 106. — Légende :
  - A. Séparateur d'huile placé sur la tuyauterie d'échappement.
  - B. Pompes à air et de circulation.
  - C. Condenseur.
  - D. Décharge de la pompe à air.
  - F. Filtres à coke.
  - F. Cuve d'alimentation.
  - G. Filtre supplémentaire placé sur la tuyauterie d'alimentation.
  - H. Pompe d'alimentation.
  - I. Tuyauterie d'alimentation allant aux chaudières.
  - .1. Prise d’eau dans la bâche d’alimentation.
  - K. Réservoir d'huile.
  - L. Prise de la Ipompc à air.
  - ment un affaissement du ciel de foyer qui peut survenir avec accident grave et qui est, dans tous les cas, une cause de dépenses considérables par suite des réparations qu’il faut faire à la chaudière. L’huile peut cependant être enlevée de l’eau condensée avant sa rentrée dans la chaudière.
  - Il n’y a pas bien longtemps encore, la méthode employée généralement consistait à se servir d’un filtre à graisse installé sur la tuyauterie d’alimentation et, si l’on voulait apporter encore plus de soins à cette épu-
  - tant, consistant à placer un séparateur mécanique sur le tuyau d’échappement allant du cylindre à basse pression au condenseur. Cette disposition enlève par elle-même une très grande quantité d’huile, pour ainsi dire la majeure partie ; mais malgré cela, comme la moindre trace d’huile peut causer de grands dégâts, et que quelques genres de machines en font une consommation considérable, la plupart des grandes installations doivent être munies de préférence et à la fois de ces divers dispositifs.
- p.98 - vue 117/147
- - CHEMINÉES
  - LES cheminées sont employées dans le double but : i° d’emporter au loin les gaz nuisibles et 2° de produire le tirage, l’appel d’air nécessaire à la combustion. La première condition détermine la section, la seconde la hauteur.
  - Chaque kilogramme de houille brûlé produit entre i3 et 3o kilogrammes de gaz à évacuer, dont le volume dépend de leur température.
  - Le débit en poids d’une cheminée est proportionnel à trois quantités : la section, la vitesse d’écoulement, la densité des gaz. Or, la température des gaz dans la cheminée exerce en sens inverse son influence sur la vitesse et la densité, fait augmenter l’une en même temps que diminuer l’autre. Il en résulte que le débit passe par un maximum de valeur pour une certaine valeur de la température, qui est double de celle de l’air ambiant si on compte à partir du zéro absolu. Toutefois, il varie très peu, même quand cette température des gaz s’écarte beaucoup de celle du maximum. Ainsi, supposons que la température extérieure soit de 273° abs. ou 00 C. ; le maximum du débit correspondra à 2 X 273° abs. ou 273° C. pour les gaz de la cheminée. Mais si l’on abandonne ceux-ci à i5o° seulement, le débit ne sera pas diminué de 4%. La hauteur et la section sont donc les seuls éléments à bien considérer dans l’établissement d’une cheminée.
  - L’intensité du tirage est indépendante de la section. Elle dépend seulement de la différence entre les poids des colonnes d’air extérieur et de gaz à l’intérieur, toutes deux ayant la hauteur de la cheminée; cette différence est à peu près proportionnelle à celle des températures. On l’évalue généralement en colonne d’eau équivalente, qui varie en pratique entre zéro et au grand maximum 5o millimètres.
  - Lorsqu’une cheminée possède une hauteur telle que le tirage suffit pour brûler convenablement de la houille maigre menue, il n’y a aucune raison pour augmenter sa hauteur dès que la section est convenable. Il est certain que lorsqu’on ne regarde pas au prix d’établissement, on peut bâtir aussi haut que l’on veut, mais quand on n’a d’autre but que de produire économiquement de la vapeur, on peut obtenir d’aussi bons résultats à moins de frais avec une cheminée moins élevée.
  - L’intensité du tirage doit varier avec la nature et l’état du combustible et l’épaisseur de la charge sur la grille. Le bois est le combustible qui réclame le moins de tirage, le poussier de houille, le plus. Pour brûler convenablement le poussier d’anthracite, il faut un tirage de 32 millimètres d’eau, ce que peut donner une cheminée de 5o mètres.
  - En règle générale, la hauteur d’une cheminée de chaudière ne doit pas être inférieure à 3o mètres. Lorsque la hauteur est beaucoup moindre, le tirage est insuffisant pour les combustibles pauvres.
  - • On doit préférer les cheminées rondes aux cheminées carrées. Bien que la section intérieure puisse être, sans grave inconvénient, rétrécie à la partie supérieure, il est préférable de la conserver constante sur toute la hauteur.
  - La section réelle, S mètres carrés, d’une cheminée,
  - est réglée par le débit, mais elle dépend de la hauteur ou de l’intensité du tirage. On suppose que cette section est réduite par les frottements comme s’il y avait une couche d’air de cinq centimètres sur tout le contour du conduit, et l’on regarde comme section effective, 5 mètres carrés, celle qui est donnée par la formule :
  - S — o,i83 V S = 5.
  - La section effective s se fait proportionnelle au poids de combustible à brûler par heure, et inversement proportionnelle à la racine carrée de la hauteur. En Amérique, on admet par convention qu’un cheval commercial équivaut à une combustion de 2 k. 25 par
  - CHEMINÉE. DE 30 METRES___TEMPERATURE EXTERIEURE. 15°
  - Fig. 107
  - 99
- p.99 - vue 118/147
- - OOI
  - RAPPORT ENTRE LES DIMENSIONS DES CHEMINÉES ET LES SURFACES DE CHAUFFE DES CHAUDIÈRES
  - Cette table a été calculée au moyen des coefficients de Babcock et contient, en conséquence, des résultats plus élevés que ceux qu’on obtiendrait avec les coefficients usités en Europe.
  - Avec le coefficient de Darcet, la force des cheminées serait égale aux deux tiers de celle inscrite dans ce tableau.
  - Diamètre en mètres HAUTEUR DES CHEMINÉES EN MÈTRES Surface effective en mètres carrés (s) Surface réelle en mètres carrés (S) Côté du carré- équivalent en mètres
  - 15 20 2 5 3o 35 40 4 3 5o 55 60
  - Force en mètres carrés
  - o. 5 o 3l 36 O.Il 52 0.1963 0-443
  - o. 60 5o 58 64 0.1853 0.2827 0.532
  - o. JO 73 85 94 104 0.2713 0.3848 0.620
  - O GO O IOI 129 142 153 0.3730 0.5027 0.709
  - o. ()o 153 IJO ï87 201 215 0.4902 0.6862 0.798
  - I . oo :94 217 238 256 274 291 0.6231 0.7854 O OO CO ^1
  - I . 20 32 5 3 5 5 384 412 437 461 0.9361 1. i3io 1 .o65
  - I .40 4 37 5 00 53q 577 612 646 (>78 1.312 5 1.5394 1.241
  - I . 60 667 719 77° 816 861 9°3 943 i-75o7 2.0106 1.418
  - I .80 858 926 991 io5i 1 io9 1161 1212 2.2519 2.5447 1.595
  - 2 . OO 1157 1238 1314 1386 1452 1515 2.8159 3.1416 1 -772
  - 2.20 1416 1515 1607 1696 1776 1854 3-4447 3.8013 1.950
  - 2.40 1819 1929 2o35 2133 2225 4.1841 4.523g 2.127
  - 2 . ÔO 2140 2280 2406 252 1 203 I 4.8884 5.8098 2.804
  - 2.80 2661 2808 2941 3070 5.7°37 6.075 2.481
  - 3.00 8071 3240 3394 3543 6.58x8 7.0686 2.65g
- p.100 - vue 119/147
- - heure. Dès lors, si l’on représente par N la force et par li la hauteur de la cheminée en mètres, les trois quantités sont liées par une équation de la forme :
  - dans laquelle C est un coefficient variable suivant les auteurs. En effet,
  - Babcock propose.......................C = 0,0134
  - Darcet..................................... 0,0237
  - Tredgold................................... 0,0223
  - Redtenbacker............................... 0,0244
  - Péclet, pour les chaudières marines . . 0,0136
  - — pour les chaudières à bouilleurs . 0,0286
  - — pour les chaudières à réchauffeurs 0,0421
  - On voit par ces chiffres qu’en Amérique on fait en général les cheminées plus étroites qu’en Europe. Quoi qu’il en soit, nous donnons page 100 un tableau des forces des cheminées calculées d’après la précédente formule avec le coefficient de Babcock. Les résultats que donnerait le coefficient de Darcet sont égaux aux deux tiers de ceux du tableau. Les formules qui nous ont servi dans nos calculs sont les suivantes (1) :
  - 5 = S — o,i83 (/ S,
  - N = 65 5 V'h-
  - En appelant T la température absolue des gaz dans la cheminée et T' celle de l’air extérieur, l’intensité
  - du tirage sera exprimée en hauteur de colonne d’eau par la formule :
  - d’où l’on déduit aussi :
  - 38 3g,5 T T~
  - Le débit d’une cheminée est représenté en kilogrammes par heure par :
  - Q = 3.6oo. K s u A,
  - expression dans laquelle K est un coefficient de réduction, u la vitesse des gaz à la sortie de la cheminée et A le poids du mètre cube de ces gaz.
  - Pour faciliter les applications, nous donnons ci-dessus (fig. 107) deux diagrammes, l’un représentant les intensités du tirage e calculées d’après la formule ci-dessus dans l’hypothèse que la température ambiante est de i5°,5 C., soit 273 + i5,5 = 288 °,5 abs. Le second diagramme est celui du débit calculé par la formule dernière en supposant que la vitesse u soit proportionnelle à la racine carrée de la différence T-T' des températures, et que le poids du mètre cube A soit aussi inversement proportionnel à la température absolue T. Les abscisses des diagrammes représentent les températures des gaz dans la cheminée. Le tirage est en colonne d’eau de la hauteur donnée au diagramme. L’échelle du débit dépend du choix de la valeur de K. Il faut remarquer que le tirage et le débit calculés représentent des maxima, puisque le calcul n’a pas tenu compte des pertes de charges dues aux frottements et autres résistances qui existent toujours dans la pratique mais varient suivant les applications spéciales à chaque cas.
  - CHEMINEES
  - ON donne en général à la base d’une cheminée en briques un diamètre égal au dixième de la hauteur, à moins qu’elle ne soit supportée par une autre construction. On donne au fût de la cheminée un fruit qui varie de 5 à 20 millimètres par mètre. ’
  - On prend comme épaisseur au sommet la longueur
  - EN BRIQUES
  - „ , . . .
  - d une brique, soit om22 a 0^24 jusque 7moo en dessous; et on augmente l’épaisseur d’une demi-brique de 7m5o en 7m5o jusqu’à la base.
  - Si le diamètre extérieur excède im5o, l’épaisseur au sommet doit être d’une brique et demiej s’il est inférieur à un mètre, on peut se contenter, comme épaisseur, d’une demi-brique sur la hauteur de 3 mètres.
  - CHEMINÉES EN TÔLE
  - BIEN que les cheminées en briques soient encore les plus répandues, l’emploi de cheminées en tôle se trouve justifié, dans un très grand nombre de cas ; nous entendons par là
  - (1) Avec le coefficient de Darcet, on aurait N = 42 s fi h.
  - les cheminées à tirage naturel et nous nous proposons d’examiner plus loin la question toute spéciale des appareils à tirage induit.
  - Les cheminées en tôle conviennent chaque fois qu’il s’agit de faire une installation économique ou bien encore d’une durée provisoire ou lorsque les
  - 101
- p.101 - vue 120/147
- - conditions particulières du terrain conduiraient à l’emploi de fondations exagérées pour supporter le poids d’une cheminée en maçonnerie.
  - Les cheminées en tôle communément employées sont construites par tronçons terminés par des cornières et assemblés les uns aux autres au moyen de boulons. Ces cheminées, impropres à résister par elles-mêmes à la poussée du vent, doivent être maintenues au moyen de tirants inclinés désignés sous le nom de haubans. Ces cheminées sont certainement les plus économiques de construction et conviennent pour des dimensions moyennes allant jusqu’à imj5 de diamètre environ.
  - Leur construction, sans être particulièrement délicate, demande cependant
  - rivées bout à bout dans toute leur hauteur et leur construction est analogue à celle des réservoirs de chaudières, leur épaisseur ainsi que le diagramme et la dimension des rivets sont calculés en rapport avec les efforts auxquels ils doivent résister. La base de ces cheminées doit présenter un évasement suffisant et elle doit être ancrée solidement au moyen de boulons de fondation dans un massif en maçonnerie de béton.
  - L’outillage servant à la construction des réservoirs de chaudières est, par suite, le mieux approprié également à la construction soignée et économique des cheminées de ce genre.
  - Ces cheminées sont plus employées aujourd'hui qu’elles ne l’étaient autrefois
  - Fig. 10S. — Cheminée pour F148 mètres carrés de surface de chauffe des Chaudières Babcock & Wilcox aux “ Bird Coleman Furnaces", Cornwall (Pensylvanie) .
  - d’être faite avec de bons matériaux, surtout pour les assemblages des tronçons, et nous avons monté à cet effet un outillage spécial, pour obtenir les cornières circulaires cintrées même sur un faible rayon et absolument homogènes c’est-à-dire sans criques ni fissures comme cela a lieu trop souvent.
  - A côté des cheminées que nous venons de décrire, on peut employer également des cheminées en tôle présentant par elles-mêmes la stabilité nécessaire pour résister à la poussée des vents sans nécessiter l’emploi de haubans ; ces cheminées sont
  - et divers établissements métallurgiques en particulier les ont adoptées; d'une manière générale, elles conviennent plus particulièrement pour les cas de cheminées de grandes dimensions, et lorsque les conditions du sol ne permettent pas l’emploi de cheminées en briques, sans être exposé à voir les cheminées se fendre par suite de tassements sous leur fondation ou encore sous l’action d’une température un peu élevée des gaz qui les traversent.
  - A dimensions égales, l’effet utile des cheminées en fer est un peu supérieur, parce qu’il ne s’y
  - 102
- p.102 - vue 121/147
- - T—rj"'
  - Fig. 109. — Légende: Diamètre intérieur 2m44- Diamètre extérieur du fùt5nl4g. Haut, du fût 9m75. Haut, de la cheminée 54"*86. Fondation, surf. 2m33. haut. im82.
  - produit pas des rentrées d’air comme dans les cheminées en maçonnerie. La figure 110 représente une des cheminées en tôle établies pour la Pennsylvania Steel Company à Sparrow’s Point (Maryland). Elle est revêtue de briques sur toute sa hauteur, boulonnée jusqu’à sa base pour éviter l’emploi de haubans, quoique vraisemblablement son seul poids suffirait pour assurer sa stabilité. La Compagnie des Usines métallurgiques de Pencoyd (Pensylvanie) a adopté une excellente disposition pour le boulonnage des cheminées sur leur socle. Nous en donnons le détail dans les fig. m, 112 et 113. Nous donnons également page 102, une vue d’une cheminée métallique construite sur ce type aux Bird Coleman Eurnaces à Cornwail (Pensylvanie).
  - Les cheminées en fer ont besoin d’être soigneusement peintes pour être préservées de la rouille, et lorsqu’elles ne sont pas boulonnées en bas, comme dans l’exemple que nous venons de citer, elles doivent être maintenues par des haubans. Ces haubans, généralement au nombre de quatre, sont attachés d’une part à une collerette en fer cornière fixée sur la cheminée aux deux tiers de la hauteur, et d’autre part à des points fixes distants du pied de la cheminée d’une longueur à peu près égale à la hauteur de la collerette au-dessus du sol. On donne ordinairement aux haubans une section
  - de 7 millimètres carrés par mètre carré de surface exposée à l’action du vent, cette surface étant obtenue en multipliant le diamètre de la cheminée par sa hauteur.
  - Pour qu’une cheminée soit stable, c’est-à-dire pour que sa résistance au renversement sous l’action des vents les plus violents soit suffisante, il faut qu’il y ait une certaine relation entre son poids, sa hauteur, son diamètre à la base et sa surface exposée à l’action du vent. Cette relation est exprimée par la formule :
  - dans laquelle d est le diamètre moyen du fut de la cheminée ; h la hauteur ; D le diamètre à la base ; ces trois dimen-sions comptées en mètres ; P, le poids de la cheminée en kilogrammes et C un coefficient exprimant la pression du vent en kilogrammes par mètre carré. Ce coefficient varie avec la forme de la cheminée : il est de 273 kilogrammes pour une cheminée carrée, 170 kilogrammes pour une cheminée octogone et 13(5 kilogrammes pour une cheminée cylindrique. Ainsi, une cheminée carrée d’un diamètre moyen de 2«»5o, ayant 3 mètres à la base, et 3o mètres de hauteur, devra, pour résister aux vents les plus violents peser
  - ()00X2,5 .
  - 27-----------= 2047ro k°s
  - 3q
  - Fig. no. — Légende :
  - Diam. intérieur de la cheminée 4mio. Haut, du fût 7nl62. Haut, totale de la cheminée 68nl58.
  - ioo
- p.103 - vue 122/147
- - ...• . >• .. ffaifr •jfv~ .fat
  - Fig. III. -- COMPAGNIE DU CHEMIN DE FER ÉLECTRIQUE SOUTERRAIN DE LONDRES
  - Coupe de la Station centrale de 70.000 chevaux, établie à Chelsea. Installation en i<)o3 de 80 Chaudières
  - Babcock & Wilcox de 485 mètres carrés de surface de chauffe chacune, «.
  - de 80 Surchauffeurs Babcock & Wilcox de 62 mètres carrés de surface chacun et de 160 Grilles mécaniques Babcock & Wilcox
- p.n.n. - vue 123/147
- - Le mètre cube de maçonnerie en briques pesant de maçonnerie, soit o,3q d’épaisseur pour présenter moyennement 1.800 kilogrammes, une telle cheminée toute garantie de stabilité. Une cheminée cylindrique
  - Fig. 112, n3 et 114
  - devra avoir 114 mètres cubes en tout ou 3,8 mètres pourrait peser moitié moins, ou avoir une base moins
  - cubes par mètre courant de fût, ou 3,8 mètres carrés importante.
  - TIRAGE INDUIT
  - LE tirage induit se substitue à la cheminée à tirage naturel, il présente sur cette dernière l’avantage de pouvoir être réglé à volonté et même automatiquement ; il permet, en outre, d’obtenir des dépressions qu’une cheminée à tirage naturel ne pourrait donner, même en exagérant sa hauteur ; d’autre part, et alors que la cheminée à tirage naturel ne peut être utilisée qu’avec des gaz à une température élevée, le tirage induit est susceptible d’aspirer des gaz froids ou à peu près complètement dépouillés de leur chaleur; enfin, il y a beaucoup de cas, et surtout pour de grosses installations, où la nature du sol ne permettrait pas d’édifier de hautes cheminées, tandis que le tirage induit ne nécessite aucune fondation spéciale et peut, de ce fait, réaliser une économie dans les frais d’installation. L’une des plus récentes et des plus importantes
  - installations de production de vapeur, celle de la station de Carville (Angleterre) est pourvue exclusivement de ce mode de tirage.
  - On peut ramener à deux le nombre de systèmes en usage pour l’application du tirage induit.
  - Le. premier consiste à refouler dans un espace annulaire formant éjecteur, un volume d’air pris directement dans l’atmosphère et qui détermine dans une cheminée de faible hauteur, l’entraînement des produits de la combustion.
  - Le second consiste à aspirer directement les produits de la combustion à l’aide d’un ventilateur et à refouler ces mêmes produits dans une cheminée servant uniquement pour l’évacuation et par suite, dont la hauteur peut être limitée au minimum choisi pour le dégagement des gaz dans l’atmosphère.
- p.n.n. - vue 124/147
- - Fig. Il6. — MONTE-CHARGE ET TRANSPORTEUR DE CHARBON DES QUAIS DE DEBARQUEMENT A LA CHAMBRE DE CHAUFFE
  - Installation faite par la Compagnie Babcock & Wilcox, pour la Station électrique de la Municipalité de Bristol
- p.n.n. - vue 125/147
- - TRANSPORTEURS MÉCANIQUES
  - AVEC les grandes installations, le besoin s'est déjà fait sentir, et tend à se faire sentir davantage, d’un moyen mécanique pour le transport du charbon et aussi pour l’enlèvement des résidus.
  - En dehors de ces cas spéciaux, il y a un bon nombre d’installations de moyenne importance dans
  - pour ainsi dire essentiel, de toute installation comportant déjà des grilles mécaniques à chargement automatique.
  - On peut arriver ainsi à réaliser en quelque sorte toute la marche d’une chaufferie sous la conduite de deux ou trois chefs de service réglant par eux-mêmes le fonctionnement des divers appareils. La hg. uf>
  - Fig. I 17. — BENNES DE TRANSPORTEURS DE CHARBON AU-DESSUS DE LA SALLE D'EMMAGASINAGE
  - Installation faite par la Compagnie Habcock &tVii.co\, pour la Station électrique de la Municipalité de Bristol
  - lesquelles un appareil de cette sorte serait déjà de nature à faire réaliser d’importantes économies.
  - Les transporteurs mécaniques peuvent s’appliquer à la mise en stock, à la reprise du stock et au transport jusqu’aux batteries de chaudières. De même, le transport des escarbilles peut être combiné avec un appareil de relevage permettant les chargements directs de ces escarbilles sur wagons ou sur tombereaux.
  - Ces appareils forment en tout cas le complément,
  - montre un transporteur que nous avons construit pour la station d’Electricité d’Avonbank, appartenant à la Municipalité de Bristol, et la hg. 117 montre les godets de ce transporteur dans une galerie de circulation.
  - Il est impossible de donner plus de détails sur ces installations qui comportent, dans chaque cas particulier, une étude spéciale, mais nous sommes en mesure de faire des projets répondant aux besoins de la maniéré la plus économique possible.
- p.n.n. - vue 126/147
- - Fig. I I S. — STATION CEN TRALE D’ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE A GÈNES (ITALIE)
  - Installation en i8q(5 de 5 Chaudières Babcock & Wilcox de 420 mètres carrés de surface de chauffe chacune et de 2 Économiseurs Babcock & Wilcox de I194 mètres carrés chacun, et en 1897-1900-1902, de 4 nouvelles Chaudières Babcock & Wilcox
  - de 420 mètres carrés de surface de chauffe chacune
- p.n.n. - vue 127/147
- - APPAREILS DE CONTRÔLE
  - OU R contrôler le rendement des chaudières et des machines, nous disposons d’appareils de mesures d’un emploi simple et pratique.
  - Pour les machines, l’indicateur permet de prendre des diagrammes toutes les fois qu’on le désire.
  - Pour les chaudières, le contrôle doit porter sur le mesurage de l’eau vaporisée et du charbon consommé.
  - COMPTEURS D'EAU
  - ON peut mesurer la quantité d’eau passant par les chaudières de deux manières, suivant qu’on place les appareils de mesurage sur l’aspiration ou sur le refoulement des appareils alimentaires.
  - simples bâches superposées et dont on règle le remplissage à l’aide de robinets spécialement disposés.
  - La première de ces deux dispositions correspond à un appareil installé à demeure et donnant
  - Fig. 119. — Compteur d’eau “ le Pluton ”
  - i° Mesurage de l’eau aspirée.
  - Ce mesurage peut se faire ou bien au moyen d’un appareil spécial à fonctionnement automatique avec enregistreur, ou bien au moyen de
  - chaque jour la consommation d’eau des chaudières.
  - La seconde disposition est celle qui est plus spécialement employée lorsqu’il s’agit de faire,
- p.109 - vue 128/147
- - d’une part sans grandes dépenses, et d’autre part avec toute l’exactitude possible, un essai de chaudières relativement de courte durée.
  - 2° Mesurage de l’eau refoulée.
  - C’est le moyen le plus communément employé et divers systèmes d’appareils ont été étudiés
  - ne peuvent être considérées comme tout à fait exactes au point de vue absolu, sont du moins comparables entre elles et seront toujours suffisantes pour les deux buts principaux que l’on peut avoir en vue en faisant l’installation d’un appareil de cette nature :
  - i° — Essayer diverses sortes de combustibles;
  - Fig. 120. — Compteur d'eau Schmid
  - pour permettre de le résoudre. La fig. i 19 représente le compteur “ le Pluton ” de la Société Française de Compteurs d’eau, et la fig. 120, le compteur Schmid, tels que nous les employons régulièrement.
  - Les indications d’un compteur d’eau, si elles
  - 20 — Se rendre compte du rendement journalier et par suite du travail des chauffeurs, ce rendement pouvant varier quelquefois dans de très grandes limites d’un chauffeur à un autre ou encore d’après le plus ou moins de soins apportés par le chauffeur à la conduite de son feu.
  - COMPTEURS DE CHARBON
  - POUR le mesurage des charbons il existe des appareils très perfectionnés permettant de peser et d’enregistrer le poids du charbon d’une façon automatique, mais ces appareils comportent avec eux des frais assez élevés d’installation qui peuvent ne pas se trouver toujours justifiés dans une chaufferie de faible importance.
  - Il est plus simple, dans ce cas, de placer, sur le chemin roulant conduisant les bennes de charbon à la chaufferie, une bascule romaine avec un appareil à main pour imprimer le poids sur un ticket de carton.
  - Le chauffeur ou le manœuvre qui ramène le charbon est forcé de peser exactement le charbon pour imprimer le ticket.
  - Afin de contrôler le peseur, on ajoute un compteur de tours commandé par un levier.
  - On fixe l’appareil de telle sorte que le levier du compteur soit heurté chaque fois qu’une benne passe à la chaufferie, par le moyen d’un doigt de fer fixé à la benne. En relevant le chiffre du compteur et en faisant la différence avec celui de la veille, on a exactement le nombre de bennes entrées dans la chaufferie et l’on peut comparer avec le nombre de tickets remis par le chauffeur.
  - Ayant ainsi le poids de charbon brûlé et le nombre de kilogrammes d’eau vaporisée, on obtient, par le rapport, le nombre de kilogrammes d’eau vaporisée par kilogramme de charbon, c’est-à-dire le rendement de la chauffe pendant la journée considérée.
  - 110
- p.110 - vue 129/147
- - APPAREILS ALIMENTAIRES
  - N grand nombre de machines à vapeur comportent avec elles la pompe alimentaire des chaudières. C’est le cas de la plupart des machines à marche lente. En dehors de cette pompe, il y a lieu de munir ces installations d’un appareil alimentaire de secours.
  - D’autres machines, et en particulier toutes les machines à grande vitesse, ne comportent aucun appareil alimentaire; ces derniers doivent donc être prévus entièrement à part.
  - La loi n’impose pas, d’une manière générale, l’emploi de deux appareils alimentaires, mais les règlements les demandent lorsqu’il s’agit d’installations spéciales en tolérance.
  - Quels que soient les cas, nous ne saurions trop conseiller à tous les Industriels de prévoir dans toutes leurs installations les appareils alimentaires en double et chacun d’eux susceptible d’assurer l’alimentation complète de la chaudière ou de la batterie de chaudières.
  - POMPES DUPLEX
  - PARMI les appareils alimentaires indépendants, le type de pompes à action directe à double corps, dites Pompes duplex, est incontestablement la plus répandue. Elle est d’une conduite
  - Fig. i2i. — Pompe duplex, type ordinaire
  - facile, d’un fonctionnement régulier, d’un entretien peu dispendieux, à la condition, toutefois, d’avoir été prévue de dimensions suffisantes pour ne devoir
  - Fig. 122. — Pompe duplex, type “ Marine verticale "
  - jamais marcher à une trop grande vitesse. Ces pompes se construisent d’après un modèle ordinaire (fig. 121), qui convient pour des pressions de 12 kilogs par centimètre carré et d’après des modèles spéciaux (fig. 123), pour des pressions comprises entre 12 et
  - 111
- p.111 - vue 130/147
- - i6 kilogs et (fig. 122) pour hautes pressions pouvant servir jusqu’à 20 kilogs, mais plus particulièrement pour la Marine.
  - Lorsque l’on veut choisir une pompe, il ne faut pas la prendre pour le débit de la chaudière, mais pour
  - un débit d’au moins 3o ou 5o °/0 supérieur à la production de la chaudière, pour pouvoir faire l’alimentation dans un temps plus restreint, et pour qu’en marche normale la pompe ne fonctionne qu'à faible allure.
  - Ces sortes de pompes peuvent bien puiser l’eau, si c’est de l’eau froide, à la condition que la conduite d’aspiration ne présente pas trop de détours et que la hauteur de l’aspiration ne soit pas supérieure à quatre mètres. Lorsqu’il s’agit d’alimenter avec de l’eau chaude, le réservoir d’eau doit nécessairement être placé en charge sur la prise d’eau de la pompe.
  - On reproche à cette pompe duplex, avec une certaine raison, de consommer une quantité considérable de vapeur, eu égard au travail produit. Ce reproche est exact, mais il y a un moyen facile d’y remédier, au moins dans une assez large mesure, et ce moyen consiste à faire passer l’eau de refoulement des pompes dans un réchauffeur d’eau d’alimentation parcouru lui-même, à l’extérieur du faisceau tubulaire, par la vapeur d’échappement de ces pompes.
  - La description de cet appareil a, du reste, été donnée précédemment page 8(5.
  - i-'ig. 124. — Pompe triplex avec commande par moteur électrique
  - LES pompes duplex présentent le grand avantage de la simplicité et, à ce point de vue, leur emploi se trouve bien justifié pour la plupart des installations.
  - On peut leur reprocher d’autre part leur consommation de vapeur, et dans cet ordre d’idées, les pompes actionnées par une transmission ou une commande électrique assurent une économie notable de fonctionnement.
  - Ce type de pompe est désigné sous le nom de Pompes triplex, parce qu’elles se contruisent avec trois corps de pompe dont les pistons sont actionnés par des têtes de bielles callées à 120° sur l’arbre (fig. 124).
  - Lorsqu’on dispose d'une transmission à proximité, c’est certainement la disposition la plus
  - 112
- p.112 - vue 131/147
- - simple que de commander directement ces pompes par courroies.
  - En supposant même que cette transmission soit à une certaine distance, on peut également placer cette pompe en dehors de la chaufferie et en ramenant simplement à la portée du chauffeur la commande de l’embrayage.
  - Lorsque l’usine ne comporte pas de transmission ou qu’elle soit à trop grande distance, et qu'au contraire on dispose à volonté d’un transport de force électrique, on peut appliquer à ces pompes l’installation complémentaire d’une dynamo réceptrice spéciale, avec un relai pour réduire la vitesse à celle correspondant à la marche normale de la pompe.
  - INJECTEURS
  - L’INJECTEUR dont nous donnons ci-dessous les dessins, se manœuvre par un simple mouvement qui introduit la vapeur et en ne temps dispose convenablement les vannes sans îe l’opérateur ait à s’en occuper.
  - vapeur et l’amorçage de l’injecteur à régler simultanément les conduites d’eau et de vapeur d’après la pression indiquée par la pointe. C’est pour ce motif que cet injecteur fonctionne également sous n’importe quelle pression comprise entre i et 14 kilogs au
  - En tournant un peu le levier, les diverses opérations suivantes sont simultanément effectuées :
  - i° •— La vapeur est introduite ;
  - 2° — L’injecteur est amorcé ;
  - 3° — Il est réglé pour une pression déterminée ;
  - 40 — L’alimentation est également réglée à la demande.
  - Mise en marche. — La manette de-manœuvre porte une pointe qui se déplace sur^fune échelle graduée pour des pressions variant de 1 à 14 kilogs. L’action de cette manette sert en plus de l’introduction de la
  - lieu d’être, comme la plupart des types ordinaires, bon pour une pression particulière ou très limitée en ce qui concerne sa pression de marche. ^
  - Réglage de Valimentation. — Ce réglage peut s’effectuer tandis que l’iqjecteur fonctionne. Un léger mouvement de la man.&Çtexaugmente ou diminue l’alimentation selon-,-qu’on la déplace vers la droite ou vers la gauche de sa position première. De cette manière, le débit d’alimentation d’un injecteur, étant au maximum, par exemple, de 5oo litres à l’heure, peut être réduit à 2S0 et réciproquement.
- p.113 - vue 132/147
- - Fig. 127 bis. — COMPAGNIE DES MINES DE LA GRAND'COMBE
  - Installation en 1899, pour l'Usine de .Marseille-Joliette, de 4 Chaudières Babcock & Wilcok de i5o mètres carrés de surface de chauffe chacune.
  - Les installations faites de 1898 à 1903, pour la Compagnie des .Mines de la Grand’Combe sont au nombre de 4, représentant 18 Chaudières Babcock & Wilcox
  - dont 4 avec Surchauffeurs et 2.744 mètres carrés de surface de chauffe
- p.n.n. - vue 133/147
- - ANS une installation de production de force motrice, la première préoccupation doit être évidemment de faire choix comme chaudières et comme machines, des appa= reils les mieux appropriés à l’emploi de cette force»
  - Au point de vue chaudières, c’est toujours l’économie de combustible qui doit décider du choix; au point de vue machines, l’économie de consommation est également la première chose à envisager d’une manière générale, et surtout lorsqu’il s’agit d’usines à fonctionnement continu, mais quelquefois pour des applications spéciales, la machine fonctionnant 'd’une façon intermittente, on peut préférer à une machine plus économique une autre plus simple et moins coûteuse»
  - Le choix des appareils, chaudières et machines, une fois déterminé, il y a une seconde question qui doit préoccuper les industriels ou les ingénieurs chargés de l’installation d’une station centrale, c’est celle des tuyauteries, et, malheureusement, le nombre des installations où, après un choix judicieux des appareils moteurs et évaporatoires, cette question complémentaire s’est trouvée négligée, est beaucoup trop considérable, et souvent les frais d’entretien de ces tuyauteries ou les arrêts qu’il peut occasionner l’emportent sur les économies de combustible réalisé au prix d’assez gros sacrifices dans le choix des appareils»
  - Ce n’est pas qu’il soit plus difficile, ni même souvent plus coûteux, d’établir une bonne tuyauterie qu’une mauvaise, mais il faut pour cela qu’elle soit, pour chaque cas, convenablement étudiée et en outre d’une exécution absolument parfaite et judicieuse eu égard à son emploi»
  - TUYAUTERIE
  - "T L a été d’usage constant jusque dans ces dernières années de donner la préférence au cuivre pour .rt les canalisations de vapeur vive ; outre que l’emploi du cuivre est dispendieux, ce métal a l’inconvénient de perdre ses qualités de résistance à froid sous Faction des hautes températures. C’est un fait dont les ingénieurs ne se sont pas suffisamment préoccupés et qui a donné lieu, dans d’importantes installations, à de très gros mécomptes.
  - Nous pourrions citer ainsi des installations considérables faites même dans le courant de ces dernières années et où toutes les tuyauteries primitivement établies en cuivre ont dû être, tuyau par tuyau, successivement remplacées par des canalisations en acier, après un an ou deux ans de marche au maximum.
  - Si le cuivre ne peut résister aux températures résultant de l’emploi des hautes pressions, à plus forte raison ne peut-il convenir pour l’emploi de la vapeur
- p.115 - vue 134/147
- - surchauffée qui tend de plus en plus, et à juste titre, à pénétrer dans l’usage courant.
  - Pour des canalisations de vapeur surchauffée, le cuivre doit de toute nécessité être écarté au profit des canalisations en acier.
  - A côté du cuivre, on a fait usage, et principalement dans les usines métallurgiques où. les pressions de vapeur admises jusque dans ces derniers temps ne dépassaient pas 5 à 6 kilogs par centimètre carré, de canalisations en fonte.
  - Ces canalisations sont d’un établissement peu coûteux, mais offrent l’inconvénient de ne se prêter à aucune dilatation et souvent d’occasionner des ruptures de tuyaux qui peuvent quelquefois être dangereuses.
  - En tous cas, et si les canalisations de fonte pouvaient être admises pour les basses pressions, elles doivent être écartées par mesure de sécurité dans l’emploi des hautes pressions,' aujourd’hui en usage dans toutes les industries, même les usines métallurgiques.
  - déterminé, il reste à se préoccuper de la disposition générale à donner aux tuyaux. Pour cela, un certain nombre de règles doivent être suivies qui sont les suivantes :
  - t° — Kaire en sorte que, dans aucun point de la
  - g>- { /////
  - Fig. 12S et 12y. — Brides rapportées en acier embouti pour tuyauteries de vapeur
  - tuyauterie, il ne puisse se former, par suite de l’arrêt d’un appareil quelconque ou pour toute autre cause, une poche d’eau condensée susceptible de se trouver entraînée à un moment donné dans la circulation de la vapeur. Le moyen d’y arriver consiste à faire converger toutes les tuyauteries de départ des chaudières vers un point bas constitué par un collecteur ou un réservoir de purge et à remonter de même, de ce point bas pour aller aux appareils utilisant la vapeur.
  - Fig. i3o, i3i et ]3a. — Support de tuyauterie
  - Les tuyauteries en acier répondent à tous les besoins sans présenter aucun des inconvénients auxquels peuvent donner lieu les tuyauteries de cuivre ou de fonte.
  - Leur emploi tend, à juste titre, à se généraliser ; en fait, on ne devrait pas en placer d’autres pour canalisations de vapeur vive.
  - Le choix du métal à employer se trouvant ainsi
  - 20— Prévoir les effets de la dilatation et pour cela ne raccorder les collecteurs de vapeur aux appareils qu’ils doivent actionner qu’au moyen de tuyaux cintrés et d’une longueur suffisante ; on peut de cette façon, même avec des collecteurs d’un grand développement, éviter l’emploi de boites de dilatation ou de cols de cygne dont le jeu se trouve bien limité avec des canalisations de gros diamètres.
- p.116 - vue 135/147
- - Les spécifications selon lesquelles nous construisons généralement les tuyauteries principales de vapeur vive sont les suivantes:
  - Les longueurs droites, ainsi que les coudes, sont en acier soudé à recouvrement, d’une épaisseur suffisante pour résister à une pression de marche de 18 kilogs par centimètre carré.
  - L’acier employé est de la meilleure qualité et tous les tuyaux ou coudes sont soumis avant leur emploi à une pression hydraulique double de celle qu’ils devront supporter en marche normale ou tout au moins à un minimum de 3o kilogs par centimètre carré.
  - Les brides sont en acier doux embouti avec colliers de renforcement, elles doivent être d’épaisseur suffisante pour supporter l’effort des boulons, des joints, et sont pourvues de faces dressées permettant l’emploi de joints métalliques.
  - Les tuyaux d’un diamètre intérieur égal ou inférieur à 5o millimètres ont leurs brides vissées sur l’extrémité du tuyau, ce dernier étant ensuite dudgeonné dans la bride (fig 128). Les tuyaux d’un diamètre supérieur à 5o millimètres de diamètre intérieur comportent des brides rivées (fig. 12g).
  - Les trous de rivets sont percés selon la direction du centre du tuyau, une fois la bride mise en place,
  - on enlève ensuite les bavures et on pose les rivets à la presse hydraulique. Les brides sont dressées après leur fixation sur les tuyaux et on les perce à la demande pour les boulons d’assemblage.
  - Les pièces en forme de “ T ” sont construites très solidement en fonte de qualité spéciale, ou en acier, et sont essayées avant d’être utilisées sous une pression d’au moins 3o kilogs par centimètre carré ; les brides sont d’épaisseur suffisante, et à faces dressées, pour assurer l’étanchéité des joints.
  - Tous les trous de boulons sont percés au foret et les joints ondulés en laiton que nous employons doivent toujours être recouverts d’une légère couche de minium mélangé à de l’huile de lin cuite.
  - Lorsque ces pièces en forme de “ T ” sont destinées à récolter ou à évacuer de l’eau condensée dans les tuyauteries de vapeur, on y fixe des- purgeurs qui enlèvent l’eau automatiquement.
  - Tous les tuyaux sont supportés de manière à permettre aux joints de résister aux efforts de la dilatation (fig. i3o, 13r et i32).
  - Les tuyaux de communication entre les pompes d’alimentation et les chaudières sont semblables aux précédents, avec joints métalloplastiques pour l’eau chaude et joints en caoutchouc pour l’eau froide.
  - JOINTS
  - LES joints à employer pour les canalisations de vapeur vive sont de deux sortes, suivant que les brides d’assemblage sont ou non avec faces dressées.
  - l-'ig. 133. — Joint ondule
  - Lorsqu’il s’agit de brides dressées, nous employons un joint qui est formé par un anneau de laiton ondulé (fig. i33) les intervalles des ondu-
  - lations étant recouvertes d’une légère couche de minium mélangé avec de l’huile de lin cuite et en évitant l’emploi des mortiers épais et compacts. Lorsqu’il s’agit de brides brutes, ces anneaux ne
  - Fig. i3.|. — H ride en acier embouti
  - pourraient plus former un joint étanche et il faut alors recourir à l’emploi de joints plus épais formés par du cordon d’amiante avec enveloppe en cuivre
  - ”7
- p.117 - vue 136/147
- - BRIDES
  - LE S brides de nos tuyauteries sont cons- et fabriquées par nous au moyen de nos presses truites en tôle d’acier doux, embouties hydrauliques spéciales (fig. iBq).
  - CANALISATIONS DE VAPEUR D’ÉCHAPPEMENT
  - CES canalisations présentent, bien entendu, beaucoup moins d’importance que les canalisations de vapeur vive.
  - Les canalisations d’échappement du condenseur se font plus généralement en fonte, surtout lorsque les condenseurs sont placés à proximité des machines. Le réglage de ces tuyaux doit être fait avec beaucoup de soins, les épaisseurs des brides suffisantes pour assurer le serrage des joints.
  - D’une manière générale, et de ce fait que dans les canalisations d’échappement une certaine quantité
  - d’eau condensée se trouve entraînée avec la vapeur, il faut renoncer à l’emploi de joints susceptibles, tels que des joints en amiante, de se détruire au contact de l’eau.
  - S’il s’agit de canalisations d’échappement de grand diamètre et destinées à conduire les vapeurs à une grande distance, on évite le poids exagéré des canalisations en fonte, par l’emploi de tuyaux en tôle d’acier rivée et galvanisée avec brides d’assemblage en fonte rapportées.
- p.n.n. - vue 137/147
- - DETENDEURS ET DEVERSEURS
  - L
  - ’EMPLOI de la vapeur à haute pression qui s’est généralisée de plus en plus pour les machines perfectionnées actuellement en usage, a rendu nécessaire dans un très grand nombre d’usines l’emploi des détendeurs et des déverseurs de vapeur. Il arrive en effet, dans un grand nombre de cas, qu’à côté de l’installation nouvelle subsiste une installation déjà ancienne que l’on désire conserver ou dont la trans-jlCjL formation ne peut être
  - effectuée simultanément.
  - Les détendeurs de vapeur conviennent dans tous les cas où, à la suite de l’appareil, la consommation se trouve limitée d’une manière ou de l’autre, par exemple, lorsqu’il
  - s’agit de prendre sur une conduite à haute pression, un branchement spécial pour alimenter une machine à vapeur ou des appareils de chauffage dont le fonctionnement ne doit avoir lieu qu’à une pression plus réduite.
  - Les hg. 135, 13(5 et i3y représentent deux systèmes de détendeurs que nous appliquons selon les cas: les fig. 135 et 136, le détendeur Schaeffer et Buden-berg, et la fig. 137, le détendeur Auld.
  - Les déverseurs de vapeur conviennent plus spécialement lorsque, à la suite de l’appareil, l’absorption de la vapeur se trouve pour ainsi dire illimitée, comme c’est le cas par exemple lorsqu’on vient à accoupler des chaudières à haute pression avec une batterie de chaudières à basse pression.
  - Alors que les détendeurs sont réglés d’après la pression de la vapeur détendue, les déverseurs se règlent au contraire sur la haute pression.
  - Fig. 135. — Détendeur Schaeffer et Budenberg pour conduites à haute pression.
  - Fig. i36. — Détendeur Schaeffer et Budenberg pour chauffage.
  - Fig. IJ7. — Détendeur Auld.
- p.n.n. - vue 138/147
- - Fig. 138. — Condensation par surface, Installation pour une condensation de 8 tonnes à l’heure
- p.n.n. - vue 139/147
- - CONDENSATIONS
  - PAR MELANGE ET CONDENSATION
  - PAR SURFACE CENTRALE
  - LA condensation par mélange a été jusqu’à ce jour le mode le plus fréquemment employé par suite de l’utilisation de machines lentes comportant avec elles leur condenseur actionné directement.
  - Dans tous les cas d’installation de cette nature et lorsque, en outre de l’eau nécessaire à la condensation, on peut obtenir de l’eau de bonne qualité pour l’alimentation des chaudières, que cette eau soit la même servant à la condensation ou une autre de meilleure qualité, ce système présente toujours des. avantages incontestables.
  - Lorsqu’au contraire on fait usage de condenseurs indépendants, par suite de l’emploi de machines à grande vitesse ou autres ne comportant pas leur condenseur directement actionné, ou bien encore lorsque l’on manque d’eau suffisamment convenable pour l’alimentation des chaudières et que l’on dispose au contraire, pour la condensation, d’une quantité suffisante d’eau de mauvaise qualité, cas dont le type caractéristique correspond aux installations sur le bord de la mer, il est avantageux de recourir à la condensation par surface.
  - L’avantage capital de ce système de condensation, c’est que l’eau résultant de la condensation de la vapeur qui a travaillé dans les machines, n’étant pas mélangée avec l’eau de circulation, se trouve recueillie directement pour servir à nouveau et indéfiniment à l’alimentation des chaudières.
  - Par l’emploi de cette eau distillée, on évite les incrustations avec les accidents et la mauvaise utilisation qui en résulte et jusques aux frais de nettoyage des chaudières.
  - Avec les machines de construction ordinaire il est toutefois indispensable d’opérer la séparation des huiles servant au graissage et mélangées avec la vapeur, pour éviter le retour de ces huiles dans l’alimentation des chaudières.
  - Cette complication se trouve évitée avec l’emploi,
  - qui tend à se généraliser très rapidement, des turbines à vapeur qui ne nécessitent pas le graissage des organes en contact avec la vapeur.
  - Un ensemble de condensation par surface se compose : du condenseur proprement dit, qui est un appareil tubulaire et dont les tubes en laiton sont assemblés dans les plaques de tête au moyen d’une sorte de presse-étoupe vissé dans la plaque et pourvu d’une garniture permettant l’enlèvement facile de ces tubes pour le nettoyage, d’une pompe à air à action directe, type à piston plongeur et d’une pompe pour l’eau de circulation.
  - Dans notre système, les pompes sont mues par une machine spéciale indépendante de la machine principale, ce qui permet de mettre le condenseur en service et de faire circuler l’eau froide de condensation avant l’arrivée de la vapeur à condenser. On évite ainsi la surchauffe du condenseur, ce qui est souvent une cause d’ennuis et de retards dans la mise en route des machines lorsque les pompes et le condenseur sont actionnés directement ou indirectement par la machine principale. La construction de cet appareil est absolument soignée.
  - Nous apportons, sur demande, toutes modifications à notre disposition générale telle qu’elle est montrée sur notre fig. 138 et qui, par elle-même, représente un ensemble aussi compact et aussi satisfaisant que possible.
  - Lorsqu’il est impossible de se procurer la quantité d’eau suffisante pour la condensation, on peut se contenter d’une quantité d’eau beaucoup moindre, à la condition de faire refroidir cette eau au moyen de dispositions spéciales qui varient selon les circonstances. Un arrangement de cette nature ne peut être fixé à l’avance et doit être déterminé d’après les conditions particulières de fonctionnement de l’usine et de l’emplacement disponible, mais nous sommes en mesure d’établir tous plans, projets et devis de ces sortes d’installations.
- p.n.n. - vue 140/147
- - Fig. l3g. — MINES DI-; BEERS, KIMBERLEV.
  - Installation en igoo de 6 nouvelles Chaudières Babcock & Wilcox de b3o mètres carrés de surface de chauffe chacune, ce qui porte à 43 le nombre de Chaudières Babcock & Wilcox montées dans ces Mines
- p.n.n. - vue 141/147
- - ES règles suivantes ont été établies d’après les indications fournies par les diverses Compagnies d’Assurances et Associations pour la surveillance des générateurs à vapeur, tant en Europe qu’en Amérique, et aussi par notre longue expérience. Elles s’appliquent à toutes les chaudières à vapeur sauf les cas où nous avertissons du contraire.
  - ESURE
  - E
  - IEN que les Chaudières Babcock & Wilcox ne soient pas sujettes à des explosions désastreuses, on n’en devra pas moins veiller avec soin à leur bon entretien dans le but de prévenir toute cause possible de dommage et de chômage.
  - i° — Soupapes de sûreté. — Elles doivent être d’orifice suffisant, et toujours maintenues en parfait état de fonctionnement. Il faut les soulever légèrement une fois par jour pour s’assurer que rien ne s’oppose à leur fonctionnement. Il ne faut dans aucun cas, sous peine de s’exposer aux plus graves dangers, les caler, les surcharger ou les négliger.
  - 2° — Manomètres. — Le manomètre doit marquer zéro àlapression atmosphérique, et la même pression que la soupape de sûreté lorsque celle-ci commence à souffler. S’il n’en est pas ainsi, c’est que l’un de ces appareils est dérangé, et il faut de suite contrôler le manomètre au moyen d’un manomètre étalon.
  - 3° — Niveau d’eau. — Le premier soin d’un chauffeur, avant d’allumer ses feux, ou à la reprise de son travail, doit être de vérifier si le niveau de l’eau dans la chaudière est convenable. Il ne doit pas pour cela se fier immédiatement aux indications données par les tubes indicateurs en verre ; il doit auparavant purger les niveaux de façon à être sûr que l’indication donnée est vraie. Si le générateur possède d’autres appareils indicateurs de niveau (indicateurs magnétiques, flotteurs et sifflets d’alarme), il doit vérifier si les indications des différents appareils concordent. Si le contraire existait, il devrait en rechercher la cause et y remédier immédiatement. Le niveau
  - ÉCURITÉ
  - normal de l’eau dans les Chaudières Babcock & Wilcox est à la hauteur de l’axe du réservoir supérieur, c’est-à-dire au milieu de la hauteur du tube de niveau en verre. Il ne faut jamais que le niveau de l’eau dépasse cette hauteur.
  - 4° — Tubes Indicateurs de niveau. — Ils doivent être tenus en parfait état de propreté. Il faut les purger fréquemment, et tenir très propres les verres et les orifices. “L’Association des Propriétaires d’Appareils à Vapeur” attribue plus d’accidents au mauvais entretien de ces appareils qu’à toutes les autres causes réunies.
  - 5° — Pompe d’alimentation ou injecteur. — Il faut tenir ces appareils en parfait état et avoir soin de les avoir d’un débit amplement suffisant. On ne peut en attendre un travail régulier et constant qu’à la condition d’en avoir le plus grand soin. Il est toujours très prudent de se ménager deux appareils pour alimenter une chaudière. Il faut visiter et nettoyer les valves, robinets et clapets de retenue, et s’assurer de temps en temps que le clapet fonctionne pendant que la pompe d’alimentation est en marche.
  - 6° — Manque d’eau. — Dans le cas de manque d’eau, couvrir immédiatement le feu soit avec des cendres mouillées, soit avec de la terre, soit enfin avec du charbon mouillé, si l’on n’a ni cendres, ni terre, à sa disposition. Jeter bas le feu aussitôt qu’il sera possible de le faire sans s’exposer à augmenter par cette opération le dégagement de chaleur. Il ne faut ni alimenter, ni arrêter, ni mettre en marche la machine, ni lever les soupapes de sûreté, avant que le feu soit jeté bas et la chaudière refroidie.
- p.123 - vue 142/147
- - D'ÉCONOMIE
  - _MESURES
  - 7 0 — Pailles et fissures.— Il peut s’en rencontrer dans les meilleures tôles. Aussitôt qu’on les aura découvertes, on devra se rendre un compte exact de la nature du défaut et y remédier.
  - 8° — Conduite du feu; — Charger également, régulièrement et peu à la fois ; de cette façon on obtient une fumivorité presque absolue. Des feux un peu épais sont un peu plus économiques, mais si le tirage est faible, il ne convient pas de donner une trop grande épaisseur au combustible. Avoir soin de couvrir les grilles bien également et de ne pas laisser se former de trous dans le feu. Ne pas décrasser plus souvent qu’il n’est nécessaire. Lorsqu’on brûle des charbons bitumineux, le meilleur mode de chargement consiste à repousser les cokes vers l’arrière, et à jeter le charbon frais à l’avant sur la plaque d’avant-foyer.
  - g0 — Nettoyage, — Toutes les parties de la surface de chauffe doivent être tenues bien nettes intérieurement et extérieurement. La fréquence des nettoyages dépendra de la nature du combustible et des eaux. En général, ne pas laisser s’amasser plus de i millimètre à i m/m 1/2 de tartre ou de suie sur aucune partie de la surface de chauffe. Il faut déboucher assez souvent les trous de poing en regard des tubes et examiner les surfaces du joint surtout dans une installation nouvelle, jusqu’à ce que l’expérience ait permis d’établir des intervalles réguliers et convenables entre les époques de nettoyage.
  - Les Chaudières Babcock et Wilcox sont pourvues de toutes les facilités possibles pour le nettoyage, et avec un peu de soin, on peut les maintenir toujours dans l’état du rendement maximum, dans bien des cas où les chaudières tubulaires ou de locomotives seraient mises rapidement hors d’usage. Pour les visiter et s’assurer de la propreté à l’intérieur des tubes, il suffit d’enlever les tampons aux deux extrémités, de faire présenter une lumière à l’une de ces extrémités et de regarder par l’autre. Les dépôts s’enlèvent à la brosse, ou s’il s’est formé du tartre adhérent, 011 se sert d’un grattoir ou ràcloir spécialement construit pour cet usage. On rend ce travail beaucoup plus facile en faisant circuler un courant d’eau dans le tube pendant l’opération.
  - La turbine de nettoyage à air ou à eau dont nous avons donné la description pages 95 et suivantes, convient tout particulièrement à ce
  - genre de travail, elle diminue les frais de main-d’œuvre et accélère le nettoyage des tubes.
  - Avant de remettre en place les tampons, il faut nettoyer avec soin les surfaces de joint sans les érailler. On doit aussi visiter les collecteurs de dépôt et en enlever la boue.
  - Il est facile de tenir propre la surface extérieure des tubes en faisant usage de la lance de ramonage à vapeur. Des portes sont ménagées sur le côté de la chaudière à cet effet. Quand on brûle des chai bons fumeux, le mieux est de brosser quelquefois la suie quand il 11’y a plus de vapeur.
  - Dans les chaudières tubulaires ordinaires, les gaz passant à l’intérieur des tubes, la suie a bien vite recouvert la plus grande partie de leur surface, tandis que dans le Système Babcock et Wilcox, les gaz passant à l’extérieur des tubes, et ces derniers étant convenablement espacés, elle n’y est jamais retenue qu’en quantité limitée, après quoi, la suie tombe pour ainsi dire d’une façon automatique.
  - io° — Alimentation à l’eau chaude. — Il ne faut jamais alimenter une chaudière à l’eau froide si on peut l’éviter ; mais, dans le cas où il est impossible de faire autrement, il faut mélanger l’eau fiûide avec de l’eau chaude, avant son contact avec le métal de la chaudière.
  - ii° — Ecume. — Lorsque de l’écume se forme dans la chaudière, on en arrêtera généralement la production .en supprimant momentanément la prise de vapeur. Si elle est due à la saleté de l’eau, il convient de purger puis d’alimenter d’eau propre, ce qui constitue un remède généralement suffisant. Si l’écume se forme en abondance, il faut couper le tirage et arrêter le feu.
  - La Chaudière Babcock et Wilcox ne donne jamais d’écume avec de bonnes eaux, à moins que le niveau de l’eau ne soit par trop élevé. Si on trouve qu’elle prime, c’est-à-dire qu’il y a des entraînements d’eau vers les machines, il faut abaisser le niveau d’eau. Dans aucun cas, il ne faut le tenir au-dessus de l’axe du réservoir.
  - i2° — Rentrée d’air. — Il convient de s’assurer qu’il 11’existe pas d’ouvertures ni de fissures qui donnent accès, dans les carneaux ou conduits de fumée, à de l’air qui n’aurait pas passé à travers la grille, car c’est une cause de perte à laquelle 011 prend rarement garde.
  - 124
- p.124 - vue 143/147
- - 13° — Purges. — Si l’eau d’alimentation est boueuse ou salée, il faut pratiquer des extractions partielles plus ou moins fréquentes par les robinets de vidange.
  - Il convient également de vider complètement la chaudière toutes les semaines ou tous les quinze jours, et de la remplir de nouvelle eau.
  - Lorsqu’on fait usage de robinet d’extraction à la surface, il faut les ouvrir souvent plusieurs minutes chaque fois. S’assurer que l’eau ne passe pas par les robinets de purge quand ils sont supposés fermés.
  - Il faut visiter les robinets de vidange et les clapets de retenue à chaque nettoyage de la chaudière.
  - MESURES DE CONSERVATION
  - 140 — Fuites. — Il faut y remédier de suite dès qu’on commence à les découvrir.
  - i5° — Vidange. — Ne jamais vider une chaudière tant que les maçonneries sont encore chaudes. Lorsque l’eau est calcaire ou boueuse, il faut faire extraction souvent et peu à la fois. Avec certaines eaux, des appareils d’extraction à la surface rendent de grands services.
  - 160 — Remplissage. — Ne jamais introduire de l’eau froide dans une chaudière encore chaude, c’est presque toujours là une cause de fuites, par suite de la dilatation inégale qui en résulte ; et avec des chaudières à corps cylindriques, une cause d’explosion sérieuse.
  - 17°—Humidité. — Avoir soin que la surface extérieure de la chaudière soumise à l’action du feu ne puisse être en contact en aucune part avec de l’eau, car il se produirait des oxydations et des corrosions qui affaibliraient le métal. Il convient de se méfier également de l’humidité dans les appuis et dans les enduits calorifuges.
  - 1 8° — Action galvanique. — Examiner fréquemment les parties en contact avec du cuivre ou du
  - laiton et de l’eau en présence, pour s’assurer qu’il n’y a pas de symptôme de corrosion. Avec des eaux salées ou acides, un peu de zinc métallique dans la chaudière préviendra la corrosion, mais il faut y veiller et le renouveler de temps en temps.
  - ig° — Feux trop poussés. — Dans les chaudières construites en tôle de forte épaisseur, ou lorsqu’il y a des lignes de rivures exposées à la flamme, la vaporisation doit être lente et il faut éviter de pousser les feux. Avec des tubes minces et une circulation active, comme dans la Chaudière Babcock et Wilcox, il n’y a, de ce chef, aucun danger à redouter.
  - 20° — Arrêt. — Si une chaudière doit rester un certain temps sans fonctionner, il faut la vider et la sécher parfaitement. Si cela est impraticable, il faut la remplir complètement d’eau renfermant une certaine quantité de soude, et passer une couche de peinture à l’huile de lin sur toutes les parties extérieures exposées à l’humidité.
  - 2i°— Propreté générale. — Tout ce qui environne une chaudière doit être tenu propre et en ordre. La négligence amène des pertes et des détériorations.
- p.n.n. - vue 144/147
- - '.4«iV r
  - ...
  - f
  - #&<
  - U»'
  - PI
  - ÿ>/
  - >
  - • -:-m; |v ......
  - "• -= -
  - : t iS '
  - r
  - .1
  - S»'
  - M
  - -y-:
  - DRAEQEIL
  - r(S)F RE RE SjSj
  - >55HMPRJESSIONy>iâ;r L__J D ART L_J
- p.n.n. - vue 145/147
- - ft
- p.n.n. - vue 146/147
- p.n.n. - vue 147/147