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le liquide et de la dépression possible s'applique également aux chaudières à flamme renversée. Quoique l'état d'équilibre et de repos de l'eau puisse se produire avec une facilité relative dans ces générateurs, il ne se présentera pas, en pratique, des cas où une explosion en serait la conséquence immédiate. Pour les générateurs à foyer intérieur, nous avons à examiner les deux types résumant tous les systèmes : la chaudière à tubes-foyers et la chaudière à boîte à feu. Le premier type est toujours maçonné, quoique avec des dispositions de carneaux différentes et des additions, soit de tubes Gallovay, soit de
différentes et des additions, soit de tubes Gallovay, soit de faisceaux tubulaires. Au moment de l'arrêt, la maçonnerie est chaude et a des températures différentes, comme dans les générateurs à foyer extérieur ; il y aura donc forcément circulation d'eau jusqu'à refroidissement complet. Dans quelques établissements on rencontre encore des chaudières à foyer intérieur dont la partie supérieure est dégarnie de revêtement, et présente par conséquent une surface de refroidissement plus considérable que les générateurs à foyer extérieur. Une dépression dans le réservoir de vapeur se produira donc avec une facilité relative ; mais, comme il a été dit plus
facilité relative ; mais, comme il a été dit plus haut, le rayonnement de la maçonnerie des carneaux entretiendra, jusqu'à refroidissement complet, une production de vapeur proportionnée à la température du massif. Une dépression notable ne se produira donc qu'après refroidissement complet, c'est-à-dire quand tout danger de surchauffe aura disparu. Nous devons ajouter que nous considérons comme une faute, au point de vue économique, le manque de revêtement du ciel de la chaudière. Les générateurs à boîte à feu sont presque toujours dépourvus de maçonnerie ; il n'y aura donc, dans ces chaudières, pas de circulation produite par le rayonnement
dans ces chaudières, pas de circulation produite par le rayonnement des carneaux. Les observations de M. Chavannes-Burnat, citées plus haut, semblent prouver la possibilité de surchauffe dans des générateurs de ce genre; cependant nous ferons observer que, dans le cas qu'il cite, le phénomène d'augmentation brusque de pression s'est produit après l'extinction des feux. Une différence notable de température peut exister entre le bas de la chaudière et le haut. Nous avons eu l'occasion d'observer nous-même, dans un réservoir d'eau chauffé par de la vapeur d'échappement et de 80 m de hauteur une température de 25° dans le bas et
de hauteur une température de 25° dans le bas et de 70° dans le haut, soit une différence de 45°. Les chaudières verticales étant généralement alimentées par le bas, la stratification des couches liquides, suivant leur température, doit se faire assez rapidement après l'arrêt. Il résulte de cette observation même que ce ne sera jamais le volume d'eau entier contenu dans la chaudière qui se trouvera à la température correspondant à la pression, mais une couche de liquide mince, à la surface de contact de l'eau avec la vapeur. C'est cette couche seule qui, dans des chaudières placées dans les
cette couche seule qui, dans des chaudières placées dans les conditions exceptionnelles où se trouvaient celles qui ont donné lieu au phénomène signalé par M. Chavannes-Burnat, pourrait, à la rigueur, constituer un élément capable de subir la surchauffe par suite du refroidissement rapide d'un réservoir de vapeur non enveloppé et d'un état de repos qui ne se produit que très rarement. Aussi M. Chavannes-Burnat n'a constaté qu'une augmentation brusque de pression dans les limites de l'échelle du manomètre et diminution aussitôt après la production du phénomène. Il nous semble exagéré de conclure à la possibilité d'une explosion désastreuse, même dans
de conclure à la possibilité d'une explosion désastreuse, même dans ces conditions favorables, eu égard au faible volume d'eau, dont la température peut être assez élevée pour produire dans les circonstances voulues une augmentation de pression. Il existe en effet, dans le réservoir de vapeur, une quantité suffisante de ce fluide pour amortir le choc provenant de la vaporisation brusque de la couche liquide en question, le vide provenant de la condensation par refroidissement n'étant jamais très considérable et ne pouvant se produire qu'à une température suffisamment basse pour écarter tout danger. Du reste, comme pour le ciel des chaudières
tout danger. Du reste, comme pour le ciel des chaudières à tubes-foyers, nous considérons comme indispensable un revêtement complet des générateurs à boîte à feu. Nous n'avons considéré dans ce qui précède que les phénomènes qui pourraient se produire à la rigueur dans une chaudière à surface intérieure entièrement lisse, cas qui ne se présente jamais dans la pratique. Toutes les chaudières, en effet, ont des aspérités dues aux rivures et des croisements des feuilles de tôle, sans compter les rugosités de la tôle elle-même. Toutes ces parties sont autant d'obstacles à la production d'un équilibre instable dangereux. De plus,
d'obstacles à la production d'un équilibre instable dangereux. De plus, il n'est pas de chaudière où nous n'ayons rencontré des assemblages permettant à un fluide gazeux de se loger dans un espace quelconque. Or, M. Gernez a prouvé que la plus infime quantité de gaz s'oppose à la production de la surchauffe, et l'appareil imaginé par M. le commandant Trèves n'est qu'une application des conclusions de M. Gernez. Il consiste en une série de petites cloches renfermant de l'air susceptible d'être renouvelé et introduites dans l'eau du générateur. Par la dilatation résultant du chauffage, des bulles d'air s'échappent de temps
dilatation résultant du chauffage, des bulles d'air s'échappent de temps en temps des cloches et suffisent à entretenir une ébullition normale. En présence des cas très exceptionnels d'explosions inexpliquées, nous ne pensons pas que l'appareil de M. Trèves doive être considéré comme l'accessoire indispensable de tous les générateurs. Nous terminons cet exposé en déclarant que, suivant nous, toute explosion de chaudière peut être expliquée par les causes suivantes : Mauvais matériaux ; Mauvaise exécution; Vice de construction ; Manque de soins et de mesures de précaution. NOTE DESCRIPTIVE sur l'installation des chaudières, machines à vapeur et pompes du service d'eau
des chaudières, machines à vapeur et pompes du service d'eau de la ville de Colmar, par MM. BURGHARDT FRÈRES. (Voir pl. III et IV). Séance du 26 novembre 1884. MESSIEURS, Différentes installations de services d'eau de villes ayant été faites en Alsace dans ces derniers temps1, nous avons pensé qu'il serait de quelque intérêt pour la Société industrielle d'avoir quelques renseignements sur les chaudières, machines à vapeur et pompes de service dans la ville de Colmar. Il n'entre pas dans notre cadre de parler des projets et travaux préparatoires qui ont motivé la façon de puiser l'eau dans un puits,
ont motivé la façon de puiser l'eau dans un puits, ni des raisons qui ont décidé de l'emplacement de ce dernier. 1 Le service d'eau de Strasbourg fonctionne depuis 1880, celui de Colmar depuis le 1er juin dernier; Mulhouse et Haguenau fonctionneront dans quelques mois, Guebwiller l'année prochaine. Disons seulement que tous ces travaux ont été faits d'après les indications et sous la direction de M. Gruner, ingénieur spécialiste pour distribution d'eau. C'est aussi d'après les projets de cet ingénieur qu'a été exécutée la canalisation et que le sera le château d'eau encore en construction. L'installation du service a été
château d'eau encore en construction. L'installation du service a été basée sur ce que, la population étant de 25,000 habitants, il s'agissait de fournir l'eau à raison de 240 litres par habitant, soit 6000 mètres cubes par jour, correspondant à environ 70 litres par seconde. On a ainsi tenu largement compte de l'augmentation éventuelle de la population. En effet, dans beaucoup de grandes villes la consommation journalière et par habitant n'atteint pas 150 litres, de sorte que la population de Colmar pourrait atteindre le chiffre de 40,000 pour assurer encore la susdite consommation. Le puits a été creusé à 3
la susdite consommation. Le puits a été creusé à 3 kilomètres sud de la ville, dans la forêt dite « Neuland », dont le terrain naturel se trouve à la cote 189m,500. Le puits a 4 mètres de diamètre et 7m,100 de profondeur. Le niveau naturel le plus élevé de l'eau observé dans le puits a été à Om,500 en contre-bas et le niveau le plus bas à 1 m,200 de la susdite cote. L'emplacement occupé par le puits étant sujet à être inondé dans le cas de grandes eaux, on a remblayé le terrain et élevé le sol du
on a remblayé le terrain et élevé le sol du local des machines. Le remblai étant de 2m,250, le sol du local se trouve à 191m,750 et, par suite, l'axe des pompes (+ 0m,730) se trouve à 192m,480. Le niveau de l'eau dans le puits, en temps de grande sécheresse et avec débit de 70 litres par seconde, est descendu à la cote 187m,300. Il s'ensuit que la hauteur d'aspiration devient ..... 5m, 180. Des essais faits avec deux pompes centrifuges refoulant dans une bâche de jaugeage avec déversoir Poncelet, ont prouvé que, en fournissant 105 litres par seconde, le
ont prouvé que, en fournissant 105 litres par seconde, le niveau de l'eau du puits se maintenait à la cote 186m,500, représentant alors une hauteur d'aspiration de 6m, 020. La ville de Colmar étant en plaine et ne disposant d'aucun point élevé immédiat permettant l'établissement d'un réservoir-citerne, l'on a été obligé de construire un château d'eau, autrement dit une tour en maçonnerie supportant un réservoir en tôle. La hauteur de ce réservoir a été déterminée de façon à ce que dans les parties les plus éloignées de la canalisation, et en tenant compte des pertes de charge, l'eau ait encore
en tenant compte des pertes de charge, l'eau ait encore une pression de 30 mètres. Pour cette raison, la hauteur de l'arête supérieure du réservoir a été fixée à 42 mètres au-dessus du sol de l'emplacement où il sera édifié. Le sol (à côté de l'école normale) se trouve à la cote 193 mètres, soit 0m,520 au-dessus de l'axe des pompes, qui sont montées à environ 3 kilomètres du réservoir. Le bord supérieur du réservoir se trouve à la cote 235 mètres. Il a un diamètre de 2m,300 sur 9 mètres de hauteur, avec fond concave de 2m,300 de flèche.
mètres de hauteur, avec fond concave de 2m,300 de flèche. Sa contenance est de 1200 mètres cubes, soit environ 1/5 du volume d'eau que doivent débiter les pompes en vingt-quatre heures. Des différentes cotes ci-dessus il s'ensuit que la hauteur normale d'aspiration est de 5m, 180. Différence de niveau entre l'axe des pompes et le bord supérieur du réservoir 42m, 520 soit différence de niveau entre puits et réservoir 4. 7 III, 700. Pour évaluer le travail à fournir par les moteurs, il a fallu ajouter à ce chiffre, pour pertes de charge, coudes, étranglements, etc., calculé en raison de
pertes de charge, coudes, étranglements, etc., calculé en raison de la longueur et du diamètre des tuyaux 9m,500 soit pression manométrique ...................... 57m,200. Après que tous ces chiffres eurent été fixés, la ville de Colmar provoqua un concours pour l'établissement des moteurs et pompes. C'est à la suite de ce concours, auquel ont pris part quatorze maisons concurrentes, que nous avons obtenu commande (11 avril 1883) de toute l'installation des chaudières, machines et pompes, d'après l'un des deux projets que nous avions soumis. Les pompes fonctionnent depuis le 1er juin 1884. Le château d'eau ne sera achevé que dans quelques
1884. Le château d'eau ne sera achevé que dans quelques mois. Pour permettre au service de fonctionner et pour éviter toute rupture, une soupape régulatrice, intercalée dans la conduite de refoulement, évacue l'eau excédant celle consommée en ville sous un régime de pression réglable à volonté au moyen de poids de charge additionnels sur la susdite soupape. CHAUDIÈRES. Les chaudières sont au nombre de deux, type à bouilleurs. Chaque chaudière suffit pour le service normal des machines, de sorte qu'il n'y en a jamais qu'une en feu. La seconde est de réserve. Derrière les chaudières est installé un réchauffeur Green
de réserve. Derrière les chaudières est installé un réchauffeur Green de 48 tubes. L'alimentation des chaudières se fait au moyen de deux pompes alimentaires actionnées par les machines ou par un injecteur placé dans la chaufferie. Tous ces appareils d'alimentation (dont un seul suffit pour le service normal) peuvent aspirer dans le puits ou recevoir l'eau de la conduite de la ville, et refouler directement à la chaudière ou dans le réchauffeur. Ajoutons que les chaudières peuvent fonctionner sans réchauffeur. Dimensions principales. Timbre des chaudières = 6 1/2 kilogr. (diamètre 1m,200) Corps de chaudière . (longueur 6-,500) nombre 3 Bouilleurs
1m,200) Corps de chaudière . (longueur 6-,500) nombre 3 Bouilleurs diamètre 0m, 550 longueur 7m, 650 1/2 de la chaudière... 12m2,25 Surface de chauffe. 3/4 des bouilleurs.... 27m8,27 (réchauffeur (48 tubes) 48m2, Surface totale 87m2,52 Surface de la grille... 1m,200 X 1m,400 = 1m8,68 Chaque chaudière est munie de deux soupapes de sûreté de 100 millimètres et de deux niveaux d'eau placés sur un cylindre vertical en fonte de 250 millimètres de diamètre, en communication avec la chaudière. Dans ce cylindre se trouve un flotteur agissant sur un sifflet en cas de manque d'eau. Cette disposition de flotteur nous a
cas de manque d'eau. Cette disposition de flotteur nous a été indiquée par M. G.-A. Hirn, qui l'avait appliquée il y a quelques années aux chaudières du Logelbach. MACHINES A VAPEUR. Nous avions présenté au concours deux projets : 1 ° Une machine Compound; 2° Deux machines à un cylindre, accouplées. C'est cette dernière disposition qui a été adoptée. La commission spéciale, chargée de comparer les différents projets qui avaient été présentés au concours, a écarté le type Compound en se basant sur ce que, d'ici un temps assez éloigné, la ville ne trouverait pas l'emploi de l'eau que les
la ville ne trouverait pas l'emploi de l'eau que les deux machines marchant en Compound seraient en mesure de fournir; qu'en faisant fonctionner la moitié du service, chaque machine, quoique de cylindres différents, marcherait comme une machine monocylindre, et ce sans bénéficier de la disposition Compound réalisant une économie d'environ 15% sur les machines à un cylindre. Les machines fournies sont horizontales et accouplées. La distribution est du système A. Collmann, c'est-à-dire par soupapes équilibrées, commandées et sans déclic. Chaque machine est munie d'un régulateur à grande vitesse, agissant directement sur la distribution et faisant varier l'introduction de vapeur entre
sur la distribution et faisant varier l'introduction de vapeur entre 0 et 0,65 de la course du piston. Les sièges des soupapes d'introduction et d'échappement sont amovibles et à ajustements coniques, sans joint spécial ni masticage. La commande spéciale des soupapes n'occasionne aucun matage de ces organes. Une disposition spéciale du régulateur permet de faire varier le nombre de tours entre 15 et 35 par minute, selon que la consommation d'eau est plus ou moins grande. La marche normale est de 30 tours par minute. Les cylindres sont à enveloppe de vapeur et à circulation, c'est-à-dire que la vapeur, avant
de vapeur et à circulation, c'est-à-dire que la vapeur, avant de se rendre au cylindre, circule de bas en haut dans les enveloppes. Les bâtis sont rigides et ont une grande assise sur les pierres de fondations, ce qui évite les vibrations et les flexions et permet d'acquérir de grandes vitesses. Les paliers de l'arbre de couche sont en quatre parties, garnis de bronze et à serrage latéral. Chaque machine est munie d'une pompe alimentaire, mue par un excentrique calé sur l'arbre de distribution. Ces pompes peuvent aspirer dans le puits ou bien dans un réservoir en tôle placé dans
puits ou bien dans un réservoir en tôle placé dans le sous-sol. Ce réservoir reçoit l'eau de purge des enveloppes des cylindres; de plus, des tuyaux amènent constamment une certaine quantité d'eau de condensation dans le susdit réservoir; cette eau est ainsi mélangée avec celle sortant des enveloppes et dont la chaleur se trouve ainsi utilisée. Un flotteur agissant sur un curseur placé dans le local des machines indique à tout moment le niveau de l'eau dans le réservoir du sous-sol. Le machiniste règle l'ouverture du robinet d'eau de condensation de façon à ce que le niveau du réservoir reste
de façon à ce que le niveau du réservoir reste à peu près constant. Les pompes alimentaires sont proportionnées de façon à ce que chacune d'elle fournisse exactement l'eau d'alimentation nécessaire pour la marche normale et procure ainsi une alimentation continue. Le volant est proportionné de façon à assurer une allure régulière, même avec grande détente et en marchant avec une seule machine. La jante est munie d'une denture en rochet permettant de virer la machine à bras au moyen d'un encliquetage à levier fixé sur le plancher. Pour éviter l'ovalisation des cylindres, ces derniers sont munis d'une contre-glissière. Les
l'ovalisation des cylindres, ces derniers sont munis d'une contre-glissière. Les coulisseaux arrière actionnent, par l'intermédiaire de petites manettes, les leviers de pompes à air des condenseurs placés en contre-bas. Les pompes à air sont à deux pistons plongeurs, avec joint hydraulique. L'injection peut se faire directement du puits ou bien par une prise d'eau sur le tuyau de refoulement de la ville. Chaque machine a ses pompes et son condenseur à air spéciaux. Des robinets à trois voies intercalés dans les tuyaux d'échappement des cylindres permettent de fonctionner sans condensation, avec échappement à l'air libre. Les graisseurs, au nombre de
avec échappement à l'air libre. Les graisseurs, au nombre de deux, sont du système Consolin. Dimensions principales. Diamètre des cylindres 450mm Course des pistons 800mm Diamètre des tiges (avant et arrière) 75mm Nombre de tours par minute = variable entre 15 et 35 Diamètre du volant 4m Poids du volant 6000 kilogr. Diamètre des pistons des pompes à air... 320mm Course des pistons des pompes à air 275mm Volume du condenseur 57 m3 POMPES. Les moteurs étant horizontaux et la hauteur d'aspiration n'étant pas trop grande, il était tout indiqué d'employer pour cette installation des pompes horizontales, pour la facilité
d'employer pour cette installation des pompes horizontales, pour la facilité de visite et de réparations, et à pistons plongeurs, attendu que ce genre de pompes bien exécutées donnent le meilleur résultat comme rendement. On peut arguer que ces pompes sont encombrantes et de faible débit vis-à-vis de systèmes rotatifs et autres, mais pour une installation d'eau de ville, il s'agit avant tout d'assurer une marche continue aux appareils d'alimentation et de les soustraire aux chômages éventuels résultant d'avaries et de réparations nombreuses inhérentes aux pompes rotatives et centrifuges. En second lieu, le rendement de ces dernières reste bien au-dessous de
lieu, le rendement de ces dernières reste bien au-dessous de celui des pompes à pistons plongeurs, qui n'ont que le désavantage de coûter plus cher comme prix d'achat. Nous avions aussi renoncé dans nos projets à l'emploi de piston à garniture, parce que, pour de grandes pressions, ce piston ne présente pas de garanties d'étanchéité ; d'ailleurs les moindres grippures dans le cylindre diminueraient dans une proportion notable le débit. Le cahier des charges prescrivait au constructeur l'obligation d'élever à 57 m3, 200 (70 litres d'eau par seconde), avec une vitesse de machine de 30 tours par minute. Notre moteur
vitesse de machine de 30 tours par minute. Notre moteur ayant une course de 800 millimètres et les pompes étant accouplées directement aux tiges des pistons-vapeur, il s'ensuit que la course des pompes devenait 800mm x 2 Et la vitesse de piston par seconde 60 devenait ...... 800mm Pour proportionner les pistons, nous avions compté sur un coefficient de rendement de 0,9. Or en appelant Q le volume d'eau en litres à élever par seconde, soit.. 70 n le nombre de pistons égaux, soit 2 V la vitesse de pistons en décimètres par seconde, soit.. 8 C' le coefficient de
en décimètres par seconde, soit.. 8 C' le coefficient de rendement probable, soit 0,9 S la section d'un piston devenait = 4 décimètres carrés à laquelle il y a lieu d'ajouter celle déduite 0,44 de la tige de piston 75 millimètres puisqu'elle n'a d'effet que sur un côté du piston, soit 0 décimètres carrés, 22 d'où section totale = ........................ 5 décimètres carrés, 08 Le diamètre du piston devenait donc 5,008 X 4 = 254mm, 7 à l'unité en nombre rond 255 millimètres. Pour éviter les coups de bélier, nous avions admis que la vitesse de l'eau dans les tuyaux
avions admis que la vitesse de l'eau dans les tuyaux d'aspiration ne devait pas dépasser 600 millimètres par seconde en débit normal de 35 litres par pompe, le diamètre de ces tuyaux devenait = 2,73, en nombre rond 275 millimètres. Nous avions admis également que la vitesse dans les tuyaux de refoulement (d'ailleurs très courts) pourrait être portée à 900 millimètres, d'où une section de tuyaux par couple de pompes 35X4 ~ ———= 2,22, en nombre rond 225 millimètres; tandis que les tuyaux de refoulement de la ville (conduite principale) ont été proportionnés en vue de réduire la vitesse de
ont été proportionnés en vue de réduire la vitesse de l'eau et par suite la perte de charge provenant de la grande longueur de la conduite jusqu'au réservoir du château d'eau (environ 3000 mètres). Le diamètre de ces tuyaux est de 350 millimètres et par suite la vitesse de l'eau 730 millimètres pour 70 litres par seconde. On aurait pu réduire encore la perte de charge qui est 7m, 900 pour la conduite de refoulement seule, en augmentant le diamètre des tuyaux, mais ceci aurait majoré dans une proportion sensible le prix d'établissement que n'eut pas compensé l'économie de force
le prix d'établissement que n'eut pas compensé l'économie de force motrice en résultant. Nous disions donc que les pompes, au nombre de deux, sont placées derrière les machines à vapeur, le prolongement de leurs tiges actionnant directement les pistons de pompes. Les boîtes à clapets d'aspiration sont placées par côté des cylindres, celles de refoulement au-dessus et dans l'axe des corps de pompes. Cette disposition facilite singulièrement la visite de ces organes, qui sont les plus importants d'une pompe et sur les particularités desquels nous reviendrons plus loin. Les deux boîtes d'aspiration de chaque couple de pompes sont fixées sur
boîtes d'aspiration de chaque couple de pompes sont fixées sur des réservoirs d'air avec tuyaux plongeurs. Ces réservoirs d'air, auxquels s'abouchent dans le bas les tuyaux d'aspiration, reposent sur des plaques en fonte fixées aux fers à T du plancher. Ces réservoirs évitent les coups d'eau dans la conduite ; ils sont munis d'indicateurs de niveau d'eau et d'un robinet avec bride de contrôle pour indicateur du vide. Les boîtes de refoulement de chaque couple communiquent ensemble au moyen d'un tuyau en croix, débouchant dans un grand réservoir cylindrique posé sur un socle en fonte entre les deux pompes. Ce
sur un socle en fonte entre les deux pompes. Ce réservoir, en tôle de 10 millimètres, a pour fonction de régulariser l'écoulement d'eau et de former dans sa partie supérieure un matelas d'air servant à amortir les chocs. Le réservoir est muni d'indicateurs de niveau d'eau et d'un manomètre gradué en mètres d'eau. Une soupape de sûreté avec levier et contrepoids prévient toute rupture qui pourrait provenir de la fermeture de la conduite de refoulement, les pompes étant en marche. Les dimensions de ce réservoir sont : Diamètre 900 millimètres. Hauteur 2m,950. Volume environ 1860 litres = 48 fois celui