par heure 100 kilog. de vapeur; ce qui fait seulement 0,21 d'unité de chaleur qui passent à travers la plaque, par seconde et pour une différence de température de 1o. D'après MM. Thomas et Laurens, au moyen d'un tuyau en cuivre d'un petit diamètre, on aurait condensé 400 kilog. de vapeur par mètre carré par surface de tuyau, par heure et pour une différence de température de 45o; ce qui ferait 1,36 unités de chaleur qui passeraient à travers 1 mètre carré de surface de tuyau, par seconde, pour une différence de température de 1o. On doit sans doute attribuer l'excès de ce résultat sur celui de Clément, à ce que l'air étant chassé dans le tuyau, il n'empêchait pas le contact de la vapeur avec les parois refroidissantes. D'après ces résultats et celui du tableau précédent, on voit la différence énorme de chaleur qui passe à travers une plaque de cuivre, suivant qu'on agite ou non le liquide en contact (consulter l'article Chauffage).

Lorsqu'on chauffe un liquide par un gaz, comme dans les chaudières à vapeur, ou un gaz par un autre, comme dans les calorifères, on peut, dans la pratique, négliger l'influence de l'épaisseur du métal.

372. Métaux employés à la fabrication des chaudières à vapeur. Prix et poids des chaudières. Ces métaux sont la fonte, la tôle et le cuivre rouge (283); mais on emploie généralement la tôle, à cause de sa grande ténacité et de son prix modéré; cependant, pour les petits appareils, il est bon d'employer le cuivre, qui se courbe facilement sur un très-petit rayon; il convient aussi de recourir au cuivre quand les eaux sont acides, comme dans les ardoisières. Depuis quelques années, on fait aussi des chaudières en tôle d'acier.

D'après les expériences de Tredgold et celles de Clément Desormes, la fonte, la tôle rouillée et le cuivre noirci laissent passer à peu près la même quantité de chaleur dans le même temps, la fonte étant au premier rang et le cuivre au dernier; dans les chaudières à vapeur, la couche de suie tend encore à rendre égaux les effets de ces métaux.

Le prix de vente des chaudières ordinaires est, pour 100 kilog., 90 fr. pour celles en tôle, 450 fr. pour celles en cuivre, et 45 fr. pour celles en fonte.

Les vieilles chaudières se revendent, pour 100 kilog., 15 à 20 fr., suivant leur état, si elles sont en tôle, 250 fr. si elles sont en cuivre, et 12 fr. si elles sont en fonte.

La durée relative de ces diverses chaudières est une considération très-importante qui doit guider dans leur choix; mais cette durée, qui dépend des qualités de la matière dont la chaudière est fabriquée, de l'usage de la chaudière et la manière dont le feu est conduit, est tout à fait indéterminée; tout ce qu'on peut dire, c'est que, toutes choses égales d'ailleurs, les chaudières en cuivre ont une plus grande durée que les autres. Ce sont surtout le capital premiér et son intérêt qui donnent l'avantage aux chaudières en tôle et en fonte sur celles en cuivre; on rejette les chaudières en fonte à cause de leur éclat facile par un changement brusque de température.

M. Bardies aîné, fabricant de chaudières à vapeur, nous a communi

qué la note suivante :

« Le prix des chaudières à vapeur varie suivant leur forme, leur timbre, qui détermine l'épaisseur, et leur force en chevaux.

<< Prenant pour point de départ la forme ordinaire à deux bouilleurs, et le timbre 5 ancien, on peut compter en moyenne, pour les chaudières en tôle, 225 kilog. par force de cheval, au prix de 100 fr. les 100 kilog., et pour celles en cuivre, 250 kilog. par cheval, au prix de 460 fr. les 100 kilog.

«Les progrès de la chaudronnerie ne permettent pas d'être exclusif quant à ces données; il faut tenir compte des formes nouvelles qui viennent chaque jour apporter des économies comme poids, comme volume, comme vaporisation. Des chaudières sont tubulaires, horizontales ou verticales; d'autres sont tubulaires et à foyer intérieur, forme locomotive et locomobile. On ne peut rien préciser quant au prix de ces chaudières, d'une construction assez difficile; cependant on peut compter en moyenne sur 150 fr. les 100 kilog. pour le fer, et sur 480 fr. les 100 kilog. pour les tubes.

«Le prix de revente des vieilles chaudières est de 15 fr. les 100 kilog., vu qu'il faut tenir compte de leur démolition, les maîtres de forges n'achetant que des menues ferrailles. >>

Multipliant la surface d'une chaudière ou d'un bouilleur en mètres carrés par son épaisseur en millimètres, on a le volume de la matière en décimètres cubes; augmentant ce volume de son dixième pour tenir compte des croisements de la tôle et des rivets, et multipliant le résultat obtenu par la densité 7,8 de la tôle, on a très-approximativement le poids de la chaudière ou du bouilleur en kilogrammes. Le poids des accessoires, soupapes de sûreté, flotteurs, portes, grilles, plaques du fourneau, est environ le quart de celui de la chaudière. Le poids des chaudières est, à épaisseur égale, sensiblement proportionnel à leur puissance.

373. Surface de chauffe des chaudières à vapeur. Volume d'eau contenu dans les chaudières. Volume de la chambre de vapeur. D'après Christian, 1 mètre carré de surface de chaudière en fonte, exposé au feu le plus violent et entièrement plongé dans la flamme, produit 100 kilog. de vapeur à l'heure. Clément a obtenu les mêmes résultats pour une chaudière en cuivre de 3 millimètres d'épaisseur placée dans les mêmes circonstances.

On n'a pas d'expériences bien concluantes sur la puissance de vapcrisation de la surface en contact avec les carneaux. Les chaudières ordinaires les mieux établies, c'est-à-dire celles qui produisent de 6 à 7 kil. de vapeur par kilogramme de houille, avec dégagement de fumée à 300°, ne produisent en une heure que de 15 à 30 kilog. de vapeur par mètre carré de surface de chauffe totale. Des constructeurs adoptent quelquefois 25 kilog.; mais il vaut mieux déterminer la surface de chauffe en ne comptant que sur une production de 20 kilog. au maximum. Les chaudières d'établissements de bains ne produisent que 12 kilog. envi

ron de vapeur, ou mieux ne laissent passer que la quantité de chaleur équivalente à cette production, par mètre carré de surface de chauffe et par heure. Les chaudières de bateaux en produisent 15 à 20 kilog. ou 30 à 35 kilog., selon que la combustion est lente ou active; dans ce dernier cas, elles consomment beaucoup de combustible.

La surface de chauffe se compose de la surface totale des bouilleurs et de la partie de surface de chaudière comprise au-dessous du niveau supérieur des carneaux, niveau qui se trouve à 0,10 ou 0,12 au-dessus de l'axe de la chaudière; les parties des bouilleurs et de la chaudière en contact avec les murettes qui divisent les carneaux sont considérées comme surface de chauffe.

Très-souvent les chaudières portent un cylindre vertical de 0,60 à 0,80 de diamètre et de 0,80 à 0,90 de hauteur, saillant sur le corps de la chaudière et faisant office de réservoir à vapeur. Le niveau de l'eau se trouve aux 2/3 du diamètre de la chaudière; les carneaux s'élèvent à 0,10 en contre-bas de ce niveau, et les praticiens, en prenant pour surface de chauffe la surface totale des bouilleurs plus la moitié de celle de la chaudière, comptent ordinairement sur 1,25 à 19,30 de surface de chauffe par force de cheval pour les machines à détente sans condensation de la force de 10 à 20 chevaux.

Le volume d'eau contenu dans la chaudière doit ètre de 6 à 7 fois celui de l'eau à vaporiser en une heure, soit même 10 fois et plus si l'on a besoin que la pression varie peu malgré une certaine variation du feu ou de la dépense de vapeur.

Quant à la chambre de vapeur, l'expérience lui assigne un volume égal à 2 ou 2,5 fois celui de l'eau à vaporiser par heure.

Dans les locomotives, on admet que chaque mètre carré de la surface de chauffe qui voit le foyer produit trois fois plus de vapeur qu'un mètre carré de surface de tuyau, et que, en considérant comme surface de chauffe (dite surface de chauffe réduite), la surface qui voit le foyer, augmentée du 1/3 de la surface des tubes, chaque mètre carré produit de 120 à 160 kilog. de vapeur par heure. (Voir la 4o partie.)

Connaissant la quantité de vapeur à produire, on détermiue facilement, d'après ce qui précède, la surface de chauffe nécessaire, et par suite les dimensions de la chaudière.

Lorsque l'effet à produire exige deux chaudières, il convient d'en établir trois, afin que toujours l'une d'elles soit en réparation pendant que les deux autres fonctionnent; par là, on évite les interruptions de travail.

Tableau des expériences de M. Cavé sur les chaudières, avec ou sans bouilléurs.

1° Chaudière de 1 mètre de diamètre et 8 mètres de longueur, sans bouilleurs. La flamme va au fond, en contact avec la moitié du fond et de la partie latérale de la chaudière, et revient au devant en contact avec l'autre moitié, pour s'en retourner à la cheminée par un conduit isolé, an milieu duquel est le tube réchauffeur, de 0,30 de diamètre, et de 6,25 de longueur chauffée. 165 12,50 7,6 Jeau froide. I

0,24

3,16 24,60 7.79

id.

27,65 8,72

24,50 7,75

3o Chaudière de 1,00 de diamètre et de 8,30 de longueur, à bouilleurs de 0,40 de diamètre. La flamme va au fond, en contact avec le fond de la chaudière et les 2/3 du contour des bouilleurs, revient au devant en contact à la fois avec le reste de la surface de chauffe, et s'en retourne par le canal du tube réchauffeur.

1

4o Chaudière de 0,80 de diamètre et de 5,88 de longueur, à deux bouilleurs de 0,40 de diamètre, sans retour de fumée. La flamme va directement à la cheminée en léchant à la fois tout le contour des bouilleurs et la moitié de celui de la chaudière.

5° Même chaudière à deux bouilleurs, avec retour simultané de flamme de chaque côté, et fuite à la cheminée par le canal du tube réchauffeur.

D'après ce tableau, la quantité moyenne de vapeur produite par mètre carré de surface de chauffe totale et par heure est de 22*,25.

Ce tableau fait voir aussi que les chaudières à bouilleurs ne sont pas aussi avantageuses qu'on pouvait le supposer; c'est ce qui fait que depuis quelque temps des constructeurs suppriment les bouilleurs, et se contentent de mettre latéralement et parallèlement à la chaudière des tubes chauffés par la fumée, et dans lesquels l'eau circule avant de pénétrer dans la chaudière.

Le faible rendement des chaudières à bouilleurs est dù à ce que la vapeur qui se forme dans les bouilleurs ne trouvant pas un écoulement assez facile par les cuissards, qui sont trop petits et en nombre insuffisant, les bouilleurs, qui devraient former la partie la plus active de la surface de chauffe, ne produisent que l'effet de tubes réchauffeurs. De plus, comme il se fait toujours des fissures dans les murettes des carneaux, tous les gaz ne suivent pas le chemin le plus convenable pour l'utilisation de la chaleur.

Enfin, de l'examen de ce même tableau, il résulte que la quantité moyenne d'eau vaporisée par kilogramme de houille a dépassé 8 kilog. dans les deux circonstances suivantes :