jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
suite, pour obtenir en 1 heure les 15850 calories négatives nécessaires au rafraîchissement de l'atelier du rez-de-chaussée, choisi pour exemple, il faudrait employer : 15850 ÷ 32,5 = 488,62 kilogrammes d'eau et autant d'azotate d'ammoniaque, en 1 heure. Ce sel étant assez coûteux, il est nécessaire de le revivifier en l'extrayant du mélange après qu'il a produit son effet réfrigérant et s'est échauffé jusqu'à une température égale à celle à entretenir dans l'enceinte. C'est cette revivification de l'azotate d'ammoniaque qui constitue la principale dépense du procédé de rafraîchissement. Or, pour régénérer ce sel, il faut évaporer l'eau du mélange et
régénérer ce sel, il faut évaporer l'eau du mélange et dépenser environ : 605e + 0,305 (105° — 25°) = 630 calories par kilogramme d'eau à évaporer. Cette dépense est théorique, si cette évaporation se produisait dans une chaudière ouverte, comme les poêles des salines, la dépense serait beaucoup plus considérable. Il y aurait, de plus, à compter sur les pertes de sel dans les diverses manipulations et son entraînement par la vapeur pendant l'évaporation; ces pertes ne peuvent être estimées à guère moins de 4 à 6 pour cent. Comme on le voit, les dépenses occasionnées par ce mode
Comme on le voit, les dépenses occasionnées par ce mode de rafraîchissement sont assez élevées et bien supérieures à celles du même rafraîchissement obtenu au moyen de glace; aussi ce procédé ne conviendrait-il pas quand le rafraîchissement à produire doit être d'assez longue durée et s'appliquer à un vaste local; tout au plus peut-il rendre service quand le rafraîchissement à produire est accidentel, de très courte durée et qu'il s'applique à un local d'étendue restreinte. Ajoutons encore que l'emploi d'azotate d'ammoniaque présente l'inconvénient de se décomposer peu à peu dans les revivifications successives auxquelles il est soumis; on s'oppose à
les revivifications successives auxquelles il est soumis; on s'oppose à cette décomposition en ajoutant au sel 10 pour cent environ de chlorhydrate d'ammoniaque. Dans ces conditions, on peut régénérer le sel presque indéfiniment. Appareil de refroidissement d'air basé sur l'emploi d'un mélange réfrigérant. — MM. Genest et Herscher, qui ont étudié un appareil pour le refroidissement de l'air dans lequel le mélange réfrigérant est formé par de l'eau et de l'azotate d'ammoniaque, ont composé cet appareil d'une grande caisse prismatique en fonte placée horizontalement; elle a 4 mètres de long, et sa largeur et sa hauteur sont toutes deux de
et sa largeur et sa hauteur sont toutes deux de 1 mètre; elle est fermée de toutes parts et c'est elle qui contient le mélange réfrigérant; elle est traversée dans toute sa longueur par quatre tubes de 0111,30 de diamètre servant au passage de l'air à refroidir. La caisse est plongée dans un bac de section un peu plus large, de façon à laisser entre la caisse et le bac un vide d'environ 0,06 m; ce vide est rempli d'eau; l'eau baigne les quatre faces latérales de la caisse; à l'une de ses extrémités, la caisse est surmontée d'un entonnoir
l'une de ses extrémités, la caisse est surmontée d'un entonnoir servant à y introduire l'azotate d'ammoniaque d'une façon continue; l'eau de la bâche extérieure pénètre dans cet entonnoir par des trous placés latéralement, fait le sel, se refroidit et s'introduit ensuite dans la caisse; la bâche extérieure est alimentée d'eau d'une façon régulière par l'extrémité du bac opposée à l'entonnoir; la dissolution d'azotate d'ammoniaque sort aussi de la caisse du même côté. Dans ces conditions, l'eau arrivant dans la bâche à environ 15°, se refroidit sensiblement de 10° en circulant dans cette bâche au contact des parois de la caisse;
dans cette bâche au contact des parois de la caisse; elle arrive à + 5° en contact avec l'azotate d'ammoniaque, et elle s'abaisse alors sensiblement à la température de -10°; cette dissolution se réchauffe méthodiquement par suite du contact de l'air à l'intérieur des tubes et de l'eau à l'extérieur de la caisse, qui cheminent en sens inverse de la dissolution; celle-ci, en sortant de la caisse à une température voisine de celle de l'eau d'alimentation, se rend dans le régénérateur. Celui-ci se compose de deux parties : l'évaporateur et le cristallisoir. L'évaporateur est une simple chaudière ouverte à la
le cristallisoir. L'évaporateur est une simple chaudière ouverte à la partie supérieure, placée dans un fourneau en briques; on y fait arriver la dissolution, qu'on porte à la température de 100°, de façon à la concentrer et à ce qu'elle soit à peu près saturée à cette température; elle sort d'une façon continue de la chaudière pour se rendre dans le cristallisoir; celui-ci est formé d'un cylindre à double enveloppe, dans lequel circule la dissolution avant de se rendre dans l'évaporateur; la dissolution concentrée arrive dans l'axe du cylindre et coule sur une calotte pleine qui la distribue sur toute
coule sur une calotte pleine qui la distribue sur toute la paroi intérieure, le long de laquelle elle coule en se refroidissant; les cristaux formés sont retenus par une grille placée en bas du cylindre; une porte latérale permet de les recueillir; l'eau mère traverse la grille et tombe dans une bâche inférieure, d'où on peut la reprendre pour la ramener à la chaudière. On voit que le fonctionnement de l'appareil est continu. Les tubes intérieurs servant au passage de l'air se couvrent intérieurement de givre provenant de la dessiccation qu'éprouve l'air à leur contact; comme cette couche de givre
qu'éprouve l'air à leur contact; comme cette couche de givre irait grossissant et pourrait obstruer les tubes si on ne l'enlevait pas, on arrive à l'extraire en établissant dans l'axe de chaque tube une hélice métallique animée d'un mouvement de rotation lent et qui racle la surface intérieure des tubes en même temps qu'elle rejette la glace à une des extrémités. La force motrice nécessaire à faire marcher les parties mobiles de cet appareil est presque nulle et l'on n'a besoin de combustible que pour produire l'évaporation. Comme nous l'avons dit, cet appareil ne peut convenir au rafraîchissement continu de
dit, cet appareil ne peut convenir au rafraîchissement continu de vastes enceintes, parce qu'il ne constitue pas un procédé économique de production du froid; mais cependant il peut rendre des services dans certains cas particuliers. Refroidissement par évaporation de l'eau. — On a encore proposé et tenté de refroidir l'eau, destinée au rafraîchissement, au moyen de son évaporation. On sait en effet que lorsqu'un courant d'air sec, ou seulement non saturé, passe sur un liquide, l'évaporation en abaisse la température. Cet abaissement est indépendant de la vitesse de l'air. D'après les expériences faites par Gay-Lussac, l'air étant parfaitement sec, et
les expériences faites par Gay-Lussac, l'air étant parfaitement sec, et sa température ainsi que celle du liquide étant de : 0° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 32°, les abaissements obtenus ont été de : 5°,82 7°, 7 8°,97 10°, 82 12°,73 14°,70 16°,85 17°,6. Mais si l'air était déjà en partie saturé de vapeur d'eau, l'abaissement de température serait beaucoup plus faible; dans les mêmes circonstances on peut regarder cet abaissement comme proportionnel à la quantité de vapeur dont l'air peut se charger. Ainsi, dans les cas les plus ordinaires, l'air étant à moitié saturé, le refroidissement serait moitié
ordinaires, l'air étant à moitié saturé, le refroidissement serait moitié de celui que nous avons indiqué et la limite de température de l'eau refroidie serait en moyenne : 32° - 5°,85 = 26°,15. De sorte qu'au moyen d'un courant d'air à 32° et dans le cas où cet air serait à demi-saturé, ce qui est le cas le plus ordinaire, la limite de température que prendrait l'eau sous l'influence de ce courant d'air serait 23°,2; cette température est évidemment trop élevée pour qu'il soit possible d'employer cette eau refroidie au rafraîchissement à 24° d'une enceinte, que ce rafraîchissement doive être
rafraîchissement à 24° d'une enceinte, que ce rafraîchissement doive être obtenu directement par circulation d'eau à l'intérieur de tuyaux réfrigérants ou indirectement au refroidissement de l'air de ventilation. On pourrait, il est vrai, pour obtenir un abaissement de température plus considérable de l'eau, se proposer de dessécher complètement l'air employé; avec un courant d'air à 32°, on pourrait obtenir ainsi de l'eau à 32° - 7°,6 = 14°,4. Mais ce serait là une température trop élevée encore pour que cette eau soit d'un emploi économique dans le rafraîchissement que nous avons à produire; il faudrait en employer une quantité considérable
avons à produire; il faudrait en employer une quantité considérable et l'étendue de la surface réfrigérante à donner aux tuyaux deviendrait excessive; de plus, que la dessiccation complète du courant d'air soit obtenue au moyen d'acide sulfurique ou de chlorure de calcium, il faudrait en employer des quantités importantes. Le maniement de l'acide sulfurique et sa revivification qui, par la nature même de l'acide, est coûteuse et dangereuse, de même que les manipulations du chlorure de calcium et la régénération de ce sel feraient promptement renoncer à un mode aussi onéreux de rafraîchissement, même si ce rafraîchissement était plus efficace.
onéreux de rafraîchissement, même si ce rafraîchissement était plus efficace. Rafraîchissement par arrosage des toits et des murs. — Pour passer en revue tous les procédés de rafraîchissement essayés, nous devons citer encore l'arrosage du toit et des murs d'ateliers au moyen de jets d'eau que l'on peut mettre en activité en ouvrant un robinet. D'abord, il est de toute évidence que l'effet produit dans ce procédé sera proportionnel au rapport de la surface mouillée à la surface totale des parois extérieures et alors quelle quantité d'eau ne faudra-t-il pas pour entretenir mouillée toute la surface extérieure de l'enceinte à
pour entretenir mouillée toute la surface extérieure de l'enceinte à rafraîcher. Ensuite, la chaleur due au rayonnement extérieur et à l'insolation pénétrera l'intérieur absolument comme si aucun arrosage n'était produit. Donc, pour obtenir à l'intérieur la température voulue, il faudrait que la surface extérieure arrosée soit amenée par cet arrosage à une température telle que la chaleur interne développée à l'intérieur de l'enceinte, plus la chaleur amenée par le rayonnement extérieur et par l'insolation des vitres trouvent à s'écouler du dedans au dehors par le fait de la différence existant entre la température de la paroi interne et celle de
entre la température de la paroi interne et celle de la paroi externe. Ainsi, pour la salle du rez-de-chaussée de notre exemple, nous avons trouvé que lorsque la température extérieure est 32° et la température intérieure est 24°, le rayonnement extérieur traversant les vitres apporte... 5760c, l'insolation de ces vitres apporte encore.............. 1760e, et la chaleur interne ............................. 2410e, soit un total de ................................. 9930c, qui seraient à enlever par l'écart de température à produire entre les faces internes et externes des murs. D'un autre côté, nous avons trouvé qu'un excès de 32° — 24° = 8° entre la chaleur
excès de 32° — 24° = 8° entre la chaleur extérieure et la chaleur interne de l'enceinte ne peut être maintenu qu'en dépensant à l'intérieur 15850 calories négatives, soit 2000e environ par degré. Nous pouvons admettre qu'à l'inverse les 9930 calories à enlever puissent l'être en maintenant à en dessous de 24°, la température extérieure des murs, pour que l'écoulement de ces 9930e puisse se produire à travers leur épaisseur; par conséquent, l'eau mouillant ces murs devrait posséder au plus la température 24° — 50 = 19o. Or, de l'eau lancée contre un mur et s'écoulant le long de ce
lancée contre un mur et s'écoulant le long de ce mur dans de l'air à 32° se trouve au maximum dans les mêmes conditions de refroidissement que si cette même eau était mise en contact avec un courant d'air à 32°, et d'après les expériences de Gay-Lussac citées précédemment, la limite de température que peut prendre l'eau sous l'influence d'un courant d'air à 32° et à demi-saturé est 23°,2 environ. Donc, nous ne pourrons compter sur l'évaporation de l'eau le long du mur pour obtenir la température 19° qu'il serait nécessaire de produire pour obtenir le rafraîchissement voulu; et il
nécessaire de produire pour obtenir le rafraîchissement voulu; et il faudra que l'eau soit lancée à une température bien inférieure à 19° pour que sa température moyenne depuis le haut jusqu'au bas du mur soit de 19°, car dans cet arrosage du mur, l'eau aura à subir, outre le réchauffement TOME LV. JANVIER-FÉVRIER-MARS 1885. i 9930c que lui transmet le mur, encore celui dû au contact de l'air, au rayonnement extérieur et à l'insolation; ainsi non seulement il faudrait employer des masses d'eau pour baigner totalement la surface extérieure de l'enceinte; mais encore il faudrait que cette eau fût froide
l'enceinte; mais encore il faudrait que cette eau fût froide pour produire le rafraîchissement au degré voulu; et si l'on dispose d'eau froide en quantité aussi considérable, il est bien préférable de l'employer directement en la faisant circuler à l'intérieur de la salle à rafraîcher, plutôt qu'indirectement à l'extérieur; son action réfrigérante ne pouvant que se trouver excessivement réduite en s'exerçant à travers l'épaisseur des murs. Dans tous les procédés de rafraîchissement que nous venons de passer en revue, nous avons dû reconnaître que leur application ne peut se faire que par l'adjonction d'appareils mécaniques tels que ventilateurs ou cylindres
que par l'adjonction d'appareils mécaniques tels que ventilateurs ou cylindres à vent, quand le rafraîchissement est obtenu en employant l'air pour véhicule du froid, ou tels que pompes de circulation quand le véhicule du froid employé est l'eau ou tout autre liquide. Or, même dans bien des ateliers — quand la ventilation n'est pas indispensable — l'emploi d'un appareil mécanique quelconque à mettre en mouvement dans le but spécial du rafraîchissement à produire est non seulement une sujétion à laquelle on se résout difficilement, mais encore n'est pas toujours possible et à plus forte raison, soit la difficulté de donner
et à plus forte raison, soit la difficulté de donner le mouvement à un appareil quelconque, soit celle de lui trouver un emplacement convenable se ferait-elle sentir dans un atelier privé de machines motrices ou dans une enceinte quelconque, autre qu'un atelier que l'on aurait à rafraîcher. Rafraîchissement par frigorifère disposé à l'intérieur de la salle. — Dans ce cas, on pourrait arriver facilement encore à obtenir le rafraîchissement voulu, sans recourir à aucun appareil mécanique en mouvement, en disposant à l'intérieur de l'enceinte à rafraîcher un frigorifère alimenté par de la glace et ayant un développement de surface assez
de la glace et ayant un développement de surface assez considérable pour que par rayonnement et par contact de l'air, sa surface transmette à l'intérieur de l'enceinte la quantité de calories négatives nécessaire à son rafraîchissement. La construction de cet appareil frigorifère peut être on ne peut plus simple, puisque ce n'est qu'une question de surface de transmission de froid à lui donner; une simple caisse étanche et métallique suffirait si sa surface externe était suffisamment développée; mais comme une longue caisse contenant de l'eau entretenue à basse température par de la glace serait gênante et ne conviendrait ni dans
de la glace serait gênante et ne conviendrait ni dans un atelier, ni dans un local quelconque et de plus, comme nous avons reconnu précédemment que la meilleure situation à donner aux surfaces réfrigérantes dans une enceinte à rafraîcher est à quelques mètres au-dessus du sol, afin que le renouvellement de l'air à refroidir autour de la surface réfrigérante s'effectue sûrement et avec rapidité, au lieu d'une simple caisse, nous proposons d'employer un appareil dans le genre de celui que représente la fig. 13, pl. II. Cet appareil, dont le fonctionnement est analogue à celui d'un thermo-siphon, se composerait d'un
fonctionnement est analogue à celui d'un thermo-siphon, se composerait d'un récipient R destiné à recevoir la glace qui doit l'alimenter; ce récipient serait supporté par une colonne creuse C, et en communication avec cette colonne C. Une conduite horizontale de tuyaux D partirait soit d'un côté, soit de deux ou plus de côtés, de la partie inférieure de la colonne C pour aller aux extrémités de la salle à rafraîchir et reviendrait par les tuyaux E, en restant au même niveau, jusque près de l'appareil; puis remonterait par F pour se rendre sous le récipient R et se mettre en
se rendre sous le récipient R et se mettre en communication avec lui. Si l'on suppose que cet appareil soit rempli d'eau jusqu'au niveau IVIV et par suite, que la conduite d'aller et de retour soit pleine d'eau, et que l'on remplisse ensuite de glace le récipient R, voyons ce qu'il en résultera : D'abord, la glace au contact d'eau à température plus élevée fondra dans cette eau en abaissant sa température jusqu'à 0°, et l'eau ainsi refroidie tombera à la partie inférieure de la colonne C en chassant l'eau plus légère qui y était précédemment; par suite, l'eau refoulée
plus légère qui y était précédemment; par suite, l'eau refoulée viendra occuper la conduite horizontale et s'étendre peu à peu dans cette conduite jusqu'à la remplir complètement, chassant devant elle l'eau qui y était précédemment et la forçant à remonter par le tuyau vertical F pour remplacer dans la colonne C l'eau refroidie. À mesure que l'eau arrivant par la conduite F viendra baigner la glace placée dans le récipient R, elle se refroidira et tombera à son tour au fond de la colonne C déterminant ainsi de proche en proche l'écoulement de l'eau de la colonne C dans la
proche l'écoulement de l'eau de la colonne C dans la conduite D, son retour par la conduite E et finalement sa rentrée dans la colonne C par la conduite F. Mais dans cette circulation de l'eau depuis l'appareil jusqu'aux extrémités de la salle, cette eau quittant la colonne C à la température 0° et circulant dans une conduite plongée dans de l'air à 24°, par exemple, ira en s'échauffant de plus en plus et si la surface de la conduite, depuis son départ de la colonne C jusqu'au retour dans cette colonne, est suffisante, l'eau rentrera dans l'appareil à la
cette colonne, est suffisante, l'eau rentrera dans l'appareil à la température 24°. Il en résulte que dans cet appareil nous aurons en présence deux colonnes d'eau de hauteur H, l'une dans la colonne C à la température 0° et l'autre, dans la conduite de retour F, à la température 24° ; ces deux colonnes ne pouvant se faire équilibre à cause de leur différence de poids, la colonne d'eau à 0° produira sur la colonne d'eau à 24° une poussée proportionnelle à leur différence de densité et, par suite, une circulation continue. Remarquons que si la température à l'intérieur de
circulation continue. Remarquons que si la température à l'intérieur de l'enceinte à rafraîchir était inférieure à 24°, la température de l'eau à son retour dans le récipient à glace serait elle-même inférieure à 24° et qu'il en résulterait une diminution de charge d'écoulement; qu'au contraire, si la température dans l'enceinte venait à dépasser 24°, la température de l'eau à son retour serait aussi supérieure à 24° et il en résulterait une augmentation de charge d'écoulement et par conséquent de vitesse de circulation d'eau. La circulation de l'eau devenant moins ou plus active suivant que la température dans l'enceinte est inférieure
plus active suivant que la température dans l'enceinte est inférieure ou supérieure à 24°, le volume d'eau refroidie dans un même espace de temps deviendrait moins ou plus considérable et par suite aussi le rafraîchissement produit dans l'enceinte. Donc, par son fonctionnement naturel, cet appareil peut, jusqu'à un certain point, servir de régulateur à l'abaissement de la température ou au rafraîchissement produit dans l'enceinte. Remarquons en outre que si cet appareil est placé dans l'enceinte même qu'il s'agit de rafraîchir, son rendement frigorifique sera intégralement de 100 %, puisque tous les gains de chaleur qu'il pourra éprouver proviendront d'un refroidissement
les gains de chaleur qu'il pourra éprouver proviendront d'un refroidissement égal subi par l'enceinte. Détermination des dimensions à donner aux appareils frigorifères. — Voyons comment on peut déterminer les dimensions à donner à cet appareil frigorifère, en le supposant appliqué au rafraîchissement de la salle du rez-de-chaussée dans notre exemple. Nous avons trouvé que pour rafraîchir cette salle à la température moyenne 24°, quand au dehors la température est de 32°, il fallait lui enlever dans une heure 15850 calories. Si t est la température de l'eau réfrigérante à son retour dans le frigorifère, la température à son départ étant
retour dans le frigorifère, la température à son départ étant 0°, la température moyenne de cette eau sera : et la chaleur absorbée aux dépens de l'air à 24° de la salle sera : par mètre carré; par suite, l'étendue de la surface réfrigérante S devra être : et pour que S devienne minimum, il faudrait que t le soit également. Mais le poids d'eau à faire passer de 0° à la température t devra être par heure : puisque chaque kilogramme d'eau passant de la température 0° à la température t absorbe t calories, par conséquent le poids d'eau
température t absorbe t calories, par conséquent le poids d'eau à mettre en circulation, dans l'unité de temps, est inversement proportionnel à t. Pour ne pas tomber dans un volume trop considérable d'eau à faire circuler, ni dans une surface réfrigérante trop étendue, nous devrons donc prendre pour t une valeur intermédiaire entre le maximum t = 24° et le minimum t = 0°; adoptons pour cette valeur la moyenne t = 12° et nous aurons pour quantité d'eau à mettre en circulation, par heure : La consommation de glace nécessaire à l'alimentation de cet appareil sera : par heure,
nécessaire à l'alimentation de cet appareil sera : par heure, en moyenne, pendant les plus fortes chaleurs; ce qui correspond à environ : 174k X 201h = 35000 kilogr., en moyenne, pendant une année, en supposant un rafraîchissement produit jour et nuit ; ou seulement à 174k X 180h = 31320 kilogr. environ, en moyenne, si le rafraîchissement à produire cesse à partir de 6 heures du soir. La vitesse de circulation de l'eau étant due à la différence de poids qui existe entre la colonne d'eau descendante, à 0°, et la colonne d'eau ascendante échauffée à la température de
et la colonne d'eau ascendante échauffée à la température de 12°, appelons 8 la densité de l'eau à 0° et S' la densité de l'eau à 12°, la différence de pression des deux colonnes, c'est-à-dire la pression motrice est, pour une hauteur H des deux colonnes : en exprimant cette différence par une colonne d'eau H' à la densité 8. Il s'ensuit que la vitesse théorique est, d'après les formules d'écoulement et par seconde : la densité de l'eau à 12° est 0,999527, la densité de l'eau à 0° est 0,999873, donc Telle est la vitesse théorique; mais le frottement
0,999873, donc Telle est la vitesse théorique; mais le frottement dans les conduites réduit considérablement cette vitesse, la réduction dépend du diamètre et de la longueur du circuit. Il reste donc à déterminer le diamètre de telle manière que le produit de la vitesse réduite, par la section, c'est-à-dire le débit par seconde soit égal au volume d'eau que nous avons précédemment reconnu nécessaire. Nous allons donc commencer par évaluer la réduction de vitesse. Si l'on appelle D le diamètre d'un tuyau, y le rapport de la hauteur verticale H' de la colonne motrice produisant la circulation, à la longueur