jeanflop/post-ocr-correction huggingface dataset:
sera possible de se procurer le liquide réfrigérant nécessaire au rafraîchissement. Eau froide à 12°. — En été, la température minimum de l'eau que l'on peut se procurer naturellement est de 12° à 11°. Dans l'exemple que nous avons choisi, nous avons trouvé qu'il fallait dégager 15,850 calories négatives, par heure, dans la salle du rez-de-chaussée pour y maintenir la moyenne de température à 24°, quand, au dehors, la température s'élève à 32°. Par conséquent, de l'eau envoyée à 12° dans cette salle peut aider à son rafraîchissement tant que sa température n'atteint pas 24°, et, une fois cette température
sa température n'atteint pas 24°, et, une fois cette température atteinte, elle doit être rejetée. En passant de 12 à 24°, 1 kilogr. d'eau emprunte à la salle à rafraîchir 24 — 12 = 12 calories, et pour lui enlever 15850 calories, il sera nécessaire d'employer : par suite, ce procédé de rafraîchissement ne sera praticable qu'autant qu'il serait possible de se procurer par heure cette quantité d'eau à la température 12°. Dans sa circulation à travers la salle, cette eau, passant de 12 à 24°, aurait pour moyenne de température (24 + 12) / 2 = 18° et, en
température (24 + 12) / 2 = 18° et, en moyenne, 1 mètre carré de surface réfrigérante des tuyaux pourrait absorber 8 x = 48 calories, en 1 heure. Il faudrait donc employer pour extraire de l'atelier du rez-de-chaussée les 15850 calories que la chaleur interne et les causes externes d'échauffement y apportent en moyenne, par heure, au milieu de la journée pendant les grandes chaleurs. Quand on peut se procurer d'un puits, ou de toute autre source, de l'eau fraîche en quantité suffisante, ce mode de rafraîchissement est encore le plus simple, si toutefois on dispose d'un moteur pouvant
le plus simple, si toutefois on dispose d'un moteur pouvant faire mouvoir la pompe de refoulement au moyen de laquelle cette eau fraîche doit être mise en circulation à l'intérieur de la salle à rafraîchir; la température de la surface réfrigérante n'étant pas trop basse, la dessiccation de l'air serait presque nulle. Mais si l'on ne dispose pas de la quantité d'eau fraîche voulue, ce mode de rafraîchissement, au degré voulu, devient impraticable, et l'on doit recourir à des moyens artificiels pour se procurer soit de l'eau, soit un liquide quelconque à une température inférieure à 12°. Eau froide à
quelconque à une température inférieure à 12°. Eau froide à 0°. — Si l'on possédait une glacière ou qu'étant à proximité d'une localité importante on pût à bon compte se procurer de la glace produite artificiellement ou non, on pourrait encore employer cette glace pour refroidir une certaine quantité d'eau que l'on enverrait ensuite dans les tuyaux réfrigérants, et la température la plus basse que l'on pourrait obtenir ainsi serait de 0° (glace fondante); dans ces conditions, il faudrait employer en 1 heure cette eau, passant de 0° à 24° par sa circulation à l'intérieur de la salle à rafraîchir,
par sa circulation à l'intérieur de la salle à rafraîchir, aurait pour température moyenne (24 + 0) / 2 = 12° et 1 mètre carré de surface réfrigérante absorber 8 x = 96 calories. Le rafraîchissement de cette salle au degré voulu pourrait être opéré à l'aide de Quant à la quantité de glace nécessaire au refroidissement à 0° de l'eau employée, nous la déterminerons en supposant que l'eau avant son contact avec cette glace était à la température 42°, que x soit le poids de glace nécessaire et posant : (660 x) 120 - 79,25x = 0 79,25 étant
: (660 x) 120 - 79,25x = 0 79,25 étant la chaleur latente de 1 kilogr. de glace, d'où l'on tire x = 87 kilogr. environ, et la quantité d'eau à employer avec cette glace serait : 660 — 87 = 573 kilogr. ou un peu moins que moitié de la quantité 1320 kilogr. qui eût été nécessaire sans la glace. Evidemment, si l'on ne peut encore se procurer ces 573 kilogrammes d'eau à 12°, il faudra compenser l'excès de température de l'eau que l'on a à sa disposition par l'emploi d'une plus grande quantité de glace. Comme dans la
l'emploi d'une plus grande quantité de glace. Comme dans la première partie de cette étude nous avons trouvé que le rafraîchissement pendant une année correspond moyennement à 201 fois le rafraîchissement maximum en une heure, pendant les plus grandes chaleurs, quand ce rafraîchissement doit être produit nuit et jour; et que dans le cas où le travail cessant à 6 heures du soir dans un atelier, le rafraîchissement serait suspendu à partir de cette heure, le rafraîchissement total moyen d'une année ne correspond plus qu'à environ 180 fois le rafraîchissement maximum pendant une heure, la consommation totale de glace, en
maximum pendant une heure, la consommation totale de glace, en une année, serait en moyenne 87 X 201 = 17487 kilogrammes environ en cas de marche jour et nuit, et de 87 X 180 = 15660 kilogrammes environ en cas de suspension du rafraîchissement à partir de 6 heures du soir, dans l'hypothèse qu'avec cette glace on puisse employer de l'eau à la température 12°. Ces consommations annuelles de glace pour le rafraîchissement, en été, d'un atelier de 2000 mètres cubes, comme celui du rez-de-chaussée que nous avons pris pour exemple et a servi de base à nos calculs de
exemple et a servi de base à nos calculs de rafraîchissement à produire, ne sont pas considérables et ne représenteraient même pas une dépense élevée si elles étaient appliquées dans la même proportion à des ateliers beaucoup plus vastes, soit que la provision de glace nécessaire au rafraîchissement de ces grands ateliers soit faite en hiver — et l'on sait que l'on peut construire des glacières contenant jusque 80,000 tonnes de glace1 — soit que cette glace s'obtienne artificiellement à mesure des besoins. Cependant, il est fort douteux qu'une machine spéciale à fabriquer la glace, ou toute autre machine à
spéciale à fabriquer la glace, ou toute autre machine à produire du froid, soit d'un emploi judicieux dans un atelier, si cette machine ne doit pas servir à d'autre usage que le rafraîchissement proprement dit de cet atelier, et en général à celui d'une enceinte quelconque; cette machine n'ayant à être utilisée que pendant les trois à quatre mois les plus chauds de l'année et cela encore d'une façon tout à fait irrégulière serait promptement mise hors de service et rongée par la rouille pendant ses longs arrêts et ses intermittences de travail si fréquentes. Emploi de machines à produire
intermittences de travail si fréquentes. Emploi de machines à produire du froid. — Du reste, dans les machines à produire le froid, quand la température ne doit pas descendre en dessous de zéro degré, le prix de revient d'une calorie négative comparé à celui que fournit la glace recueillie en hiver, sera le plus souvent supérieur, si la machine à produire le froid n'a pas un fonctionnement normal et continu. Et, en effet, si cette machine doit marcher tantôt à production de froid minime, tantôt à production de froid, dix, vingt fois plus grande — et ces variations se présentent
vingt fois plus grande — et ces variations se présentent non seulement au commencement, au milieu et à la fin de la saison chaude, mais encore dans le cours d'une même journée — la machine devra être assez puissante 1 En Amérique, des glacières contenant jusqu'à 80,000 tonnes de glace ne sont pas rares; ces glacières sont de construction simple et solide. En théorie, elles sont formées de caisses en bois, à claires-voies contenant la glace, maintenues au-dessus et isolées du sol, protégées contre les intempéries de l'air par une enveloppe beaucoup plus grande, soit en bois, soit en pierres
enveloppe beaucoup plus grande, soit en bois, soit en pierres et recouvertes de plusieurs étages de chaume disposés à quelque distance les uns des autres pour les isoler par une couche d'air. Dès que les glacières sont remplies, on protège le dessous et les côtés au moyen de différents préservatifs, tels que copeaux, sciure de bois, sel salé, charbon pilé, etc. Malgré toutes les précautions employées on perd toujours, pendant chaque saison, une partie de la glace, et cette perte est, relativement à la masse, d'autant plus grande que la glacière est plus petite, car la perte est proportionnelle à
glacière est plus petite, car la perte est proportionnelle à la surface, tandis que la capacité augmente plus rapidement que cette surface. pour fournir instantanément la quantité maximum de froid qui lui sera demandée: et quand elle fonctionnera à puissance très réduite ou à puissance minimum, elle perdra par ses fuites intérieures, par rayonnement et par contact de l'air avec ses surfaces beaucoup trop étendues pour sa puissance actuelle, une portion considérable du froid qu'elle produit; pendant ses arrêts multipliés, elle perdra encore par les fuites qui inévitablement se produiront à l'intérieur, une partie des gaz ou des vapeurs au
à l'intérieur, une partie des gaz ou des vapeurs au moyen desquels la production du froid a lieu, et ces gaz ou vapeurs qui entrent pour une bonne part dans la composition du prix de revient seront à restituer à la machine à produire le froid avant chaque remise en marche. Aussi, si l'on voulait employer ces machines au rafraîchissement des ateliers, serait-il préférable de les faire fonctionner à pleine puissance et d'utiliser le froid obtenu à la production de glace que l'on devrait conserver dans une glacière pour l'employer à mesure des besoins. Cette machine pourrait alors fonctionner avec
à mesure des besoins. Cette machine pourrait alors fonctionner avec continuité à sa puissance normale pendant la saison chaude; par suite de cette continuité de marche, sa puissance de production de froid n'aurait pas à être aussi élevée, et malgré les pertes éprouvées par fusion de la glace emmagasinée dans une glacière en attendant son emploi, le prix de revient d'une calorie négative serait probablement notablement inférieur à celui auquel on arriverait si la machine envoyait directement dans la salle à rafraîchir l'air froid ou l'eau froide à mesure qu'elle les produit, dans l'hypothèse que la production de cette machine
les produit, dans l'hypothèse que la production de cette machine se règle d'après la quantité de froid à obtenir et suive instantanément toutes les variations et les intermittences auxquelles cette quantité de froid à produire est soumise. Production de froid par machines à comprimer et détendre l'air. — Les machines à glace sont toutes fondées sur ces faits : que les gaz en se dilatant et les liquides en s'évaporant absorbent de la chaleur. Si l'on comprime un gaz, il s'échauffe ; si en maintenant sa pression on refroidit ce gaz comprimé et si on le laisse ensuite revenir à
gaz comprimé et si on le laisse ensuite revenir à la pression initiale, il absorbe la même quantité de chaleur qu'il avait dégagée lors de sa compression. C'est là le principe mis en action dans les machines à faire la glace au moyen de l'air. L'air comprimé par une pompe étant refroidi par de l'eau est dirigé ensuite dans un réservoir où sa détente s'opère, la chaleur absorbée alors par lui est empruntée à une certaine quantité d'eau entourant ce réservoir et qui se congèle. D'après l'expérience, les machines à air semblent plus propres à fournir de l'air froid, pour
air semblent plus propres à fournir de l'air froid, pour l'usage direct, qu'à faire de la glace, à cause de leur rendement trop inférieur à celui des machines à ammoniacque et à éther. Et alors, si l'on veut appliquer ces machines au rafraîchissement de l'air d'une enceinte, on tombe dans la ventilation par cylindre à vent, qui, pour peu que l'enceinte à ventiler soit étendue, exige des dimensions de cylindres telles que l'on doit renoncer à leur emploi à cause de l'emplacement que prennent ces machines et du coût de leur installation. Production du froid par machines à ammoniacque. —
leur installation. Production du froid par machines à ammoniacque. — Les appareils producteurs de froid fondés sur l'emploi de la chaleur latente de vaporisation des liquides se divisent en deux classes : la première comprend tous les appareils fondés sur le principe de l'expérience de Leslie et dans lesquels on trouve un liquide volatil renfermé dans une capacité où l'on fait le vide et en communication avec laquelle se trouve un récipient contenant une substance qui absorbe les vapeurs du liquide de façon à maintenir le vide et par suite la rapidité de l'évaporation. La seconde comprend tous les appareils
la rapidité de l'évaporation. La seconde comprend tous les appareils dans lesquels la production du froid est basée sur la vaporisation d'un liquide qu'une action mécanique sert ensuite à liquéfier. Les appareils Carré, construits et perfectionnés par MM. Mignon et Rouart, peuvent être comptés parmi ceux de la première classe qui produisent les meilleurs résultats. L'ammoniacque liquéfiée est le liquide volatil qui a été choisi par M. Carré, elle peut être obtenue facilement, elle est très volatile, elle bout à −34° sous la pression ordinaire, sa chaleur latente de vaporisation est d'environ 500 calories. L'eau a été choisie comme absorbant
est d'environ 500 calories. L'eau a été choisie comme absorbant de l'ammoniacque; on sait, en effet, qu'un volume d'eau dissout 783 volumes d'ammoniacque à 15° et que cette dissolution s'opère avec une rapidité énorme. Un appareil continu se compose essentiellement de quatre réservoirs : 1° Une chaudière distillant le gaz ammoniac ; 2° Un liquéfacteur condensant ce gaz à l'état liquide au moyen d'un courant d'eau froide et de la pression ; 3° Un congélateur volatilisant le gaz ammoniac liquéfié et produisant le froid. Un minimum de pression doit être entretenu dans ce congélateur ; 4° Un récipient d'absorption dans
entretenu dans ce congélateur ; 4° Un récipient d'absorption dans lequel le gaz ammoniac sera redissout et qu'il faudra également refroidir par un courant d'eau pour enlever la chaleur développée par la dissolution du gaz. Cette dissolution sera ensuite reprise et renvoyée dans la chaudière à l'aide d'une pompe. Le chauffage de la dissolution contenue dans la chaudière se fait à 130° environ; pendant cet échauffement, l'ammoniac se dégage à l'état gazeux et passe dans le liquéfacteur; comme il arrive dans un espace restreint, la pression devient considérable et atteint 8 à 10 atmosphères; refroidi sous cette pression par de
8 à 10 atmosphères; refroidi sous cette pression par de l'eau à 12°, il se liquéfie et passe dans le congélateur présentant différentes dispositions suivant la nature du refroidissement à opérer. Quand il s'agit de la fabrication de la glace, il est formé d'une caisse à parois épaisses, en bois doublé de métal et qui est remplie d'un liquide non congelable, lequel peut être soit de la glycérine, soit un liquide alcoolique, soit enfin une dissolution de chlorure de calcium. Dans cette caisse sont rangés des serpentins formés de tubes horizontaux dont l'une des extrémités est en relation, au moyen
horizontaux dont l'une des extrémités est en relation, au moyen d'un régulateur de distribution, avec le liquéfacteur, et l'autre extrémité avec le récipient d'absorption où il rencontre le liquide apauvri amené du fond de la chaudière. La solution ammoniacale se reconstitue donc avec sa richesse primitive et la pompe la refoule dans la chaudière. Entre les serpentins du congélateur sont placés des vases longs et étroits contenant l'eau à congeler. La chaleur latente du gaz ammoniac absorbé par une masse assez grande d'eau pouvant être évaluée à 500 calories ; en admettant ce nombre, il s'ensuit que pour construire un
en admettant ce nombre, il s'ensuit que pour construire un appareil capable d'enlever 15,850 calories à l'heure, il faudrait qu'il pût vaporiser dans le réfrigérant, pendant cet espace de temps ; il faudrait donc en même temps condenser 31,6 kilogr. dans le liquéfacteur et les absorber une seconde fois dans le récipient d'absorption. Les 15,850 calories, en dernière analyse, doivent donc être emportées par l'eau des réfrigérants; si l'on admet que la température de cette eau ne doive s'élever que de 10°, la dépense à en faire serait théoriquement de 15850 calories à l'heure, pour rafraîchir le réservoir absorbant; en
15850 calories à l'heure, pour rafraîchir le réservoir absorbant; en pratique on en consomme bien davantage. Il est évident que s'il était possible de disposer d'une quantité d'eau à 12° aussi considérable, il serait bien plus simple et préférable de l'envoyer directement dans la salle à rafraîchir plutôt que de passer par la complication d'une machine à produire le froid, pour arriver au même résultat. Si l'eau qui sert au refroidissement ne pouvait avoir qu'une température supérieure à 12°, il en faudrait consommer beaucoup plus et chauffer davantage la chaudière dans la première opération et par suite élever beaucoup plus
dans la première opération et par suite élever beaucoup plus la pression de liquéfaction du gaz ammoniac, ce qui déterminerait un plus grand entraînement de vapeur d'eau avec ce gaz. Théoriquement, la dépense utile de chaleur pour chauffer la chaudière doit être également de 15850 calories à l'heure; mais là encore l'écart est très grand avec la pratique, à cause des pertes variables produites par le réchauffement du congélateur, etc. Avec ces machines, en marche courante, on peut obtenir une production de 8 à 10 kilogrammes de glace par kilogramme de charbon brûlé, suivant la dimension des appareils, les plus
de charbon brûlé, suivant la dimension des appareils, les plus grands donnant les plus forts rendements. Production du froid par machines à éther. — Les machines à éther, fondées sur l'expérience de Leslie, utilisent la chaleur latente de vaporisation de l'éther ordinaire qui bout à 35° sous 760 mm, pression ordinaire de l'atmosphère. Sa chaleur latente n'est que de 95 calories. Les machines se composent essentiellement de trois parties distinctes : 1° Un vase clos dans lequel se trouve l'éther à vaporiser; 2° Une pompe aspirante et foulante; 3° Un condenseur refroidi par un courant d'eau froide. La pompe, mise
condenseur refroidi par un courant d'eau froide. La pompe, mise en mouvement par une machine à vapeur, fait un vide partiel dans le vase renfermant l'éther à vaporiser et qu'on nomme congélateur. Ce vase est semblable à une chaudière tubulaire, l'éther qu'il renferme entre alors en vive ébullition et les vapeurs produites sont dirigées par le mouvement de la pompe dans le condenseur où elles se liquéfient. Ce condenseur est semblable au congélateur ou formé d'un simple serpentin. L'éther liquéfié est ramené dans le congélateur, où il se vaporise de nouveau. Pour que l'éther puisse se liquéfier dans le condenseur,
nouveau. Pour que l'éther puisse se liquéfier dans le condenseur, il doit y être soumis à une certaine pression; il faut alors que ce condenseur soit fermé au moyen d'un robinet qui permette à la quantité convenable d'éther de s'y introduire en maintenant à l'intérieur une pression déterminée. La chaleur absorbée par l'éther en se vaporisant est empruntée au congélateur et au liquide dans lequel il est plongé et qui est une dissolution de sel marin ou de chlorure de calcium. C'est dans cette dissolution que sont plongées les alvéoles renfermant l'eau à congeler. On estime à environ cinq chevaux
renfermant l'eau à congeler. On estime à environ cinq chevaux vapeur la force mécanique nécessaire à la production normale de 100 kilogrammes de glace à l'heure, dans les machines fonctionnant aux glacières municipales de Paris. La perte en éther occasionnée par les garnitures, la tige de piston et les divers joints de l'appareil est d'environ 125 kilogrammes par an et par machine. L'appareil contient environ 45 kilogrammes d'éther. Enfin l'eau réfrigérante étant à 12°, le bain de chlorure de calcium dans lequel plongent les alvéoles renfermant l'eau à congeler est à 10°. La chaleur latente de l'éther étant de 95
à 10°. La chaleur latente de l'éther étant de 95 calories, il faudra pour que l'appareil soit capable d'enlever 15850 calories à l'heure, qu'il puisse évaporer 1669,6 kilogrammes d'eau pendant le même espace de temps qu'un poids égal de vapeur soit condensé. Or cette seconde absorption des 15850 calories devra se faire par l'eau de réfrigération. Pour que la condensation soit assez rapide, il faudra que la température de cette eau soit aussi basse que possible; de sorte que 12° étant sa température primitive, si l'on admet que sa température finale ne doive pas dépasser 20°, le minimum théorique d'eau
finale ne doive pas dépasser 20°, le minimum théorique d'eau à employer serait : et en pratique, ce minimum sera largement dépassé. Observation générale sur la consommation d'eau froide dans les machines à produire le froid ou la glace. — Donc, encore ici, comme du reste dans toutes les machines à glace, nous nous trouvons dans la nécessité d'enlever par de l'eau froide, à la vapeur ou au gaz employé dans ces machines, une quantité de chaleur égale au nombre de calories négatives à produire à l'aide de ces machines; de sorte que si nous manquons de la quantité d'eau
de sorte que si nous manquons de la quantité d'eau froide nécessaire au rafraîchissement d'une enceinte par circulation d'eau froide dans des tuyaux disposés à l'intérieur de cette enceinte, nous en manquerons également pour le fonctionnement de ces machines à fabriquer la glace, surtout si ces machines devaient être appliquées à produire constamment une quantité de calories négatives égale à celle que nécessite à chaque instant le rafraîchissement de l'enceinte. Et, d'un autre côté, si nous disposons de cette quantité d'eau froide, il sera toujours bien plus simple et plus économique de l'employer directement au rafraîchissement de l'enceinte. D'autres gaz
économique de l'employer directement au rafraîchissement de l'enceinte. D'autres gaz liquéfiés, tels que l'éther méthylique, l'acide sulfureux, le sulfure de carbone sont également employés pour la production de la glace. La substitution d'un de ces gaz à l'autre peut bien permettre d'obtenir des appareils plus ou moins volumineux; mais au point de vue de l'application particulière que nous étudions, les défauts signalés précédemment dans l'emploi de ce genre de machines subsistent pour chacun d'eux, et de plus, dans un atelier, l'emploi de ces gaz peut être dangereux parce qu'ils sont ou combustibles ou toxiques. En résumé, si la glace et
ou combustibles ou toxiques. En résumé, si la glace et le froid produits par une de ces machines ne doivent pas trouver d'emploi autre, dans un atelier, que celui du rafraîchissement de cet atelier pendant les grandes chaleurs, pour ne pas avoir les ennuis et les difficultés de l'entretien et de la marche de cette machine, de son alimentation d'eau froide, il nous paraît plus rationnel de recourir à l'emploi d'une glacière que très rarement il sera impossible de remplir, en hiver, dans nos contrées. Pendant les hivers très doux, comme celui que nous traversons (1883-1884), et le printemps, il
comme celui que nous traversons (1883-1884), et le printemps, il serait même possible d'obtenir de la glace en disposant dans un endroit découvert, sur le sol, des bâches peu profondes, en métal ou en poterie, pleines d'eau, sur des couches de paille ou de corps très mauvais conducteurs, comme cela se pratique depuis un temps immémorial au Bengale. Lorsque pendant la nuit le ciel a été pur, l'air calme et que la température de l'atmosphère s'est abaissée en dessous de 10°, on trouve le matin l'eau congelée. Mélanges réfrigérants. — On peut encore obtenir soit de la glace, soit du
On peut encore obtenir soit de la glace, soit du froid, en se servant d'air ou d'eau pour véhiculer ce dernier, par l'emploi de mélanges réfrigérants. Le plus simple et le plus pratique de ces mélanges réfrigérants paraît être celui de parties égales d'eau et d'azotate d'ammoniaque, qui produit un abaissement de température de 26°; en évaluant à 0,25 la capacité calorifique de l'azotate d'ammoniaque, on voit que ce mélange permet de produire : 26 (1 + 0,25) = 32,5 calories négatives par kilogramme d'eau entrant dans le mélange; par suite, pour obtenir en 1 heure les 15850 calories négatives