jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
excès assez élevé de pression de l'air nécessaire par son passage à travers les trous très fins du crible, partie essentielle du système, et la couche d'eau qu'il doit traverser. Cet appareil est plutôt un laveur d'air et un saturateur qu'un rafraîchisseur proprement dit. Passant de 32° à 14°,4 pendant que l'eau passerait de 12° à 30° par exemple, il n'est plus nécessaire d'employer par heure qu'un poids p de l'eau, dont nous pourrons tirer la valeur de : p (30° — 12°) = 6000m3 X 1,16 X 0,237 (32° —14°,4), d'où p = 1620 kilogr. Cette quantité d'eau est encore très importante et le paraîtra davantage si l'on songe, d'une part, que bien des ateliers présentent un volume intérieur beaucoup plus considérable que celui de 2000 mètres cubes du rez-de-chaussée qui nous a servi d'exemple, et, d'autre part, qu'en été, pendant les grandes chaleurs, il sera le plus souvent impossible de se procurer un pareil volume d'eau à 12° sans recourir au refroidissement artificiel. De plus, pour obtenir ce refroidissement méthodique de l'air par échange de température avec l'eau, les frais d'installation seraient considérables, à cause du grand développement qu'il serait nécessaire de donner, soit à la surface de contact de l'air avec l'eau, soit, si l'eau circule dans des tuyaux et l'air autour, à la surface des tuyaux réfrigérants. Ainsi, d'après Péclet, un mètre carré de tuyaux transmet une quantité de chaleur égale à Q — 8 T, T étant la différence de température entre l'air et l'eau; or, dans ce chauffage de l'eau par l'air, l'écart de température serait de : 32° — 30° = 2° à l'entrée de l'air, et de 14°,6 — 12° — 2°,6 à sa sortie; l'écart moyen serait donc : et 1 mètre carré de surface de tuyaux transmettrait de l'air à l'eau la quantité de chaleur Q — 8 T = 8 x 2,3 = 18,4 par heure, et comme l'eau doit pouvoir enlever à l'air 11 5850e - 113200e, il faudra employer réfrigérante formée par des tuyaux. Cette exagération de surface demandée par le refroidissement méthodique de l'air pour économiser
contact de l'air avec l'eau, soit, si l'eau circule dans des tuyaux et l'air autour, à la surface des tuyaux réfrigérants. Ainsi, d'après Péclet, un mètre carré de tuyaux transmet une quantité de chaleur égale à Q — 8 T, T étant la différence de température entre l'air et l'eau; or, dans ce chauffage de l'eau par l'air, l'écart de température serait de : 32° — 30° = 2° à l'entrée de l'air, et de 14°,6 — 12° — 2°,6 à sa sortie; l'écart moyen serait donc : et 1 mètre carré de surface de tuyaux transmettrait de l'air à l'eau la quantité de chaleur Q — 8 T = 8 x 2,3 = 18,4 par heure, et comme l'eau doit pouvoir enlever à l'air 11 5850e - 113200e, il faudra employer réfrigérante formée par des tuyaux. Cette exagération de surface demandée par le refroidissement méthodique de l'air pour économiser l'eau réfrigérante est une énormité aussi grande que le poids d'eau 11,200 kilogr. nécessaire au refroidissement de l'air, quand ce refroidissement doit être effectué par équilibre de température; par suite, pas plus l'un que l'autre de ces moyens n'est pratique, bien que tous deux soient d'un emploi théoriquement possible. Si dans le refroidissement de l'air par équilibre de température avec l'eau réfrigérante, on réduit la quantité d'eau employée — par exemple, qu'au lieu des 11,200 kilogr. d'eau à 12° dont on doit faire usage par heure, rien que pour le rafraîchissement de la salle du rez-de-chaussée, on n'en emploie que 1000 kilogr. — le rafraîchissement produit sera réduit dans une proportion considérable. Ainsi 1000 kilogr. d'eau à 12° mis en contact intime ou traversés par 6000 mètres cubes d'air à 32° devront arriver à une température commune, d'équilibre, telle que l'on ait après leur mélange : 1000k (x — 12) = 6000m3 X 1,16 X 0,237 (32 — x) d'où l'on tire x = 24°,4 Or, les 6000 mètres cubes d'air à 24°,4 envoyés dans une salle dont la quantité de chaleur augmente par heure de : 2410e environ, par la chaleur interne qui y est développée; 3790e » par
dans le refroidissement de l'air par équilibre de température avec l'eau réfrigérante, on réduit la quantité d'eau employée — par exemple, qu'au lieu des 11,200 kilogr. d'eau à 12° dont on doit faire usage par heure, rien que pour le rafraîchissement de la salle du rez-de-chaussée, on n'en emploie que 1000 kilogr. — le rafraîchissement produit sera réduit dans une proportion considérable. Ainsi 1000 kilogr. d'eau à 12° mis en contact intime ou traversés par 6000 mètres cubes d'air à 32° devront arriver à une température commune, d'équilibre, telle que l'on ait après leur mélange : 1000k (x — 12) = 6000m3 X 1,16 X 0,237 (32 — x) d'où l'on tire x = 24°,4 Or, les 6000 mètres cubes d'air à 24°,4 envoyés dans une salle dont la quantité de chaleur augmente par heure de : 2410e environ, par la chaleur interne qui y est développée; 3790e » par l'insolation des murs et des vitrages; 6300e + 5760e 12060e inA/, = par 1° d'excès de la température extérieure sur la température intérieure y détermineront une température moyenne telle que l'on ait : 6000m3 X 1,16 X 0,237 — 24°,4) = 2410e + 3790e + 1206° (32° — x,) d'où l'on tire xi = 29°,8 Ainsi, malgré l'emploi de la quantité assez importante de 1000 kilogr. d'eau froide, à 15°, pour refroidir les 6000 mètres cubes d'air alloués à la ventilation du rez-de-chaussée, la température moyenne de cette salle serait encore de 29°,8, pour une température extérieure de 32°. On n'arriverait pas à un meilleur résultat dans le refroidissement méthodique de l'air de ventilation par la circulation de l'eau réfrigérante en sens inverse de l'air, si en employant les 1620 kilogr. d'eau à 12° que nous avons trouvés nécessaires, on réduisait notablement le développement superficiel des tuyaux à l'intérieur desquels circule l'eau froide; ainsi, si au lieu des 1580 mètres carrés qu'il est nécessaire d'employer pour obtenir l'échange presque complet de température entre les 6000 mètres cubes d'air de ventilation et les 1620 kilogr. d'eau réfrigérante, on n'employait que 100 mètres carrés, par exemple, en désignant par x la température
l'on tire xi = 29°,8 Ainsi, malgré l'emploi de la quantité assez importante de 1000 kilogr. d'eau froide, à 15°, pour refroidir les 6000 mètres cubes d'air alloués à la ventilation du rez-de-chaussée, la température moyenne de cette salle serait encore de 29°,8, pour une température extérieure de 32°. On n'arriverait pas à un meilleur résultat dans le refroidissement méthodique de l'air de ventilation par la circulation de l'eau réfrigérante en sens inverse de l'air, si en employant les 1620 kilogr. d'eau à 12° que nous avons trouvés nécessaires, on réduisait notablement le développement superficiel des tuyaux à l'intérieur desquels circule l'eau froide; ainsi, si au lieu des 1580 mètres carrés qu'il est nécessaire d'employer pour obtenir l'échange presque complet de température entre les 6000 mètres cubes d'air de ventilation et les 1620 kilogr. d'eau réfrigérante, on n'employait que 100 mètres carrés, par exemple, en désignant par x la température de l'air, par y la température de l'eau, à la fin de leur échange respectif de température, on pourra poser l'égalité suivante : 1620 kilogr. (y - 12) = 6000 mètres cubes X 1,16 X 0,237 (32° - x) et comme dans leur circulation, la température moyenne de l'eau est : et la température moyenne de l'air est : la quantité de chaleur Q cédée à l'eau par l'air se refroidissant est: et l'on a encore : de ces égalités on tire : x = 25°,4 Après son refroidissement, la température de l'air de ventilation étant de 25°,4, la température moyenne X2 de la salle ventilée pourra être déduite de l'égalité 6000 mètres cubes X 1,16 X 0,237 (x2 - 25°,4) = 2410 calories + 3790 calories + 1206 (32° - x2) d'où l'on tire x2 = 30°,3 Ce qui nous permet de conclure qu'il est plus avantageux de refroidir l'air en équilibrant sa température avec celle de l'eau froide par un contact intime, que d'opérer ce refroidissement par échange de température, méthodiquement, en faisant circuler l'eau froide dans des tuyaux en fonte et l'air à refroidir autour de ces tuyaux et en sens inverse, quand l'étendue superficielle des tuyaux
: et la température moyenne de l'air est : la quantité de chaleur Q cédée à l'eau par l'air se refroidissant est: et l'on a encore : de ces égalités on tire : x = 25°,4 Après son refroidissement, la température de l'air de ventilation étant de 25°,4, la température moyenne X2 de la salle ventilée pourra être déduite de l'égalité 6000 mètres cubes X 1,16 X 0,237 (x2 - 25°,4) = 2410 calories + 3790 calories + 1206 (32° - x2) d'où l'on tire x2 = 30°,3 Ce qui nous permet de conclure qu'il est plus avantageux de refroidir l'air en équilibrant sa température avec celle de l'eau froide par un contact intime, que d'opérer ce refroidissement par échange de température, méthodiquement, en faisant circuler l'eau froide dans des tuyaux en fonte et l'air à refroidir autour de ces tuyaux et en sens inverse, quand l'étendue superficielle des tuyaux n'est pas assez considérable. Pour la température 32° au dehors, la température moyenne de la salle du rez-de-chaussée s'élevant : à 37° quand on n'opère ni rafraîchissement, ni ventilation; à 34°,13 quand la ventilation s'effectue avec de l'air à 32° et à raison de trois renouvelements d'air par heure ; à 29°,8 quand cette ventilation à trois renouvelements d'air par heure est produite avec de l'air à 24°,4 qui, précédemment, avait été refroidi de 32° à 24°,4 par son contact intime avec 10000 kilogr. d'eau à 12°, pour 6000 mètres cubes d'air ventilé ; à 30°,3 quand cette ventilation est produite avec de l'air à 25°,4 précédemment refroidi de 32° à 25°,4 par sa circulation inverse à celle de 1620 kilogr. d'eau à 12°, pour 6000 mètres cubes d'air, circulant dans des tuyaux en fonte et présentant à l'air une surface réfrigérante de 100 mètres carrés. Il résulte de la comparaison des températures obtenues avec celle de 24° à laquelle il conviendrait d'arriver, que les procédés de rafraîchissement de la salle au moyen d'air de ventilation refroidi par de l'eau à température aussi basse qu'on peut la trouver en été (sans refroidissement artificiel) ne peut être qu'insuffisant, malgré l'emploi d'eau
à 29°,8 quand cette ventilation à trois renouvelements d'air par heure est produite avec de l'air à 24°,4 qui, précédemment, avait été refroidi de 32° à 24°,4 par son contact intime avec 10000 kilogr. d'eau à 12°, pour 6000 mètres cubes d'air ventilé ; à 30°,3 quand cette ventilation est produite avec de l'air à 25°,4 précédemment refroidi de 32° à 25°,4 par sa circulation inverse à celle de 1620 kilogr. d'eau à 12°, pour 6000 mètres cubes d'air, circulant dans des tuyaux en fonte et présentant à l'air une surface réfrigérante de 100 mètres carrés. Il résulte de la comparaison des températures obtenues avec celle de 24° à laquelle il conviendrait d'arriver, que les procédés de rafraîchissement de la salle au moyen d'air de ventilation refroidi par de l'eau à température aussi basse qu'on peut la trouver en été (sans refroidissement artificiel) ne peut être qu'insuffisant, malgré l'emploi d'eau froide en très grande quantité, que cette eau soit projetée à un état de très grande division dans l'air à refroidir ou qu'elle soit employée à l'intérieur de tuyaux réfrigérants plongés dans l'air à refroidir et autour desquels cet air de ventilation circulerait méthodiquement. Cela explique l'insuccès de tous les procédés de rafraîchissement basés sur le refroidissement de l'air de ventilation par de l'eau froide, quand ces procédés doivent être appliqués au rafraîchissement d'espaces quelque peu spacieux; les quantités d'eau froide ou de surface réfrigérante qu'il faudrait employer sont tellement considérables qu'il devient pratiquement impossible de se procurer l'eau froide en suffisance ou de donner le développement voulu aux surfaces réfrigérantes à l'aide desquelles on pourrait économiser l'eau froide à employer. Nous avons adopté pour base de la ventilation à produire le chiffre de trois renouvelements d'air par heure qui suffit le plus généralement, même dans les ateliers où les causes d'insalubrité sont le plus développées ; mais on peut se demander si, en adoptant pour la ventilation un chiffre plus ou moins élevé que celui de trois renouvelements d'air par heure, cela ne modifierait pas nos conclusions précédentes. Ventilation à six renouvelements d'air par heure. — Ainsi, par exemple,
procédés de rafraîchissement basés sur le refroidissement de l'air de ventilation par de l'eau froide, quand ces procédés doivent être appliqués au rafraîchissement d'espaces quelque peu spacieux; les quantités d'eau froide ou de surface réfrigérante qu'il faudrait employer sont tellement considérables qu'il devient pratiquement impossible de se procurer l'eau froide en suffisance ou de donner le développement voulu aux surfaces réfrigérantes à l'aide desquelles on pourrait économiser l'eau froide à employer. Nous avons adopté pour base de la ventilation à produire le chiffre de trois renouvelements d'air par heure qui suffit le plus généralement, même dans les ateliers où les causes d'insalubrité sont le plus développées ; mais on peut se demander si, en adoptant pour la ventilation un chiffre plus ou moins élevé que celui de trois renouvelements d'air par heure, cela ne modifierait pas nos conclusions précédentes. Ventilation à six renouvelements d'air par heure. — Ainsi, par exemple, si au lieu de trois on adoptait le chiffre de six renouvelements d'air par heure, n'en résulterait-il pas qu'il faille moins abaisser la température de l'air de ventilation pour obtenir le même rafraîchissement dans la salle, et par suite que l'effet utile de réfrigération de l'eau sur l'air devenant plus élevé, il ne faille employer moins d'eau pour refroidir cet air ? Nous nous en rendrons facilement compte en déterminant d'abord la température x' que devra posséder l'air de ventilation lancé dans la salle du rez-de-chaussée, pour que dans son passage de la température x' à la température moyenne 24° il puisse absorber les 15,850 calories qui viennent produire réchauffement de cette salle. Nous aurons (24° - x') 6 X 2000 mètres cubes X 1,16 X 0,237 = 15850 calories d'où Pour amener à cette température de 19°,2 les 12,000 mètres cubes d'air alloués à la ventilation du rez-de-chaussée, cet air étant pris au dehors à 32°, si le refroidissement de l'air par l'eau s'opère par équilibre de température et que l'on puisse se procurer de l'eau à 12°, il faudra en employer un poids p tel que : p (19°,2 - 42) = 12000 X 4,46 X 0,237 (32°
élevé, il ne faille employer moins d'eau pour refroidir cet air ? Nous nous en rendrons facilement compte en déterminant d'abord la température x' que devra posséder l'air de ventilation lancé dans la salle du rez-de-chaussée, pour que dans son passage de la température x' à la température moyenne 24° il puisse absorber les 15,850 calories qui viennent produire réchauffement de cette salle. Nous aurons (24° - x') 6 X 2000 mètres cubes X 1,16 X 0,237 = 15850 calories d'où Pour amener à cette température de 19°,2 les 12,000 mètres cubes d'air alloués à la ventilation du rez-de-chaussée, cet air étant pris au dehors à 32°, si le refroidissement de l'air par l'eau s'opère par équilibre de température et que l'on puisse se procurer de l'eau à 12°, il faudra en employer un poids p tel que : p (19°,2 - 42) = 12000 X 4,46 X 0,237 (32° - 19°,2) d'où ce qui est moins que les 44,200 kilogr. trouvés précédemment, quand la ventilation est effectuée à raison de trois renouvelements d'air par heure; mais ces 5866 kilogr. d'eau à 42°, à employer par heure pour refroidir au degré voulu l'air de ventilation d'une salle de 2000 mètres cubes et maintenir dans cette salle la température à 24°, au maximum, au moyen de l'air refroidi qui y est lancé, ce poids de 5866 kilogr. d'eau est encore beaucoup trop considérable pour qu'il soit possible de se le procurer. Donc, même avec une ventilation effectuée à raison de six renouvelements d'air par heure — ce qui en tous cas est exagéré — la quantité d'eau froide nécessaire au refroidissement de l'air de ventilation est supérieure de beaucoup à celle que pratiquement on peut se procurer; et cette quantité d'eau froide reste toujours la pierre d'achoppement causant l'insuffisance de ce procédé de rafraîchissement. Ventilation à deux renouvelements d'air par heure. Au lieu de trois, adoptons le chiffre de deux renouvellements d'air par heure et recherchons à quelle température l'air de ventilation devrait parvenir dans la salle du rez-de-chaussée pour que dans son passage de la température x à la température
cubes et maintenir dans cette salle la température à 24°, au maximum, au moyen de l'air refroidi qui y est lancé, ce poids de 5866 kilogr. d'eau est encore beaucoup trop considérable pour qu'il soit possible de se le procurer. Donc, même avec une ventilation effectuée à raison de six renouvelements d'air par heure — ce qui en tous cas est exagéré — la quantité d'eau froide nécessaire au refroidissement de l'air de ventilation est supérieure de beaucoup à celle que pratiquement on peut se procurer; et cette quantité d'eau froide reste toujours la pierre d'achoppement causant l'insuffisance de ce procédé de rafraîchissement. Ventilation à deux renouvelements d'air par heure. Au lieu de trois, adoptons le chiffre de deux renouvellements d'air par heure et recherchons à quelle température l'air de ventilation devrait parvenir dans la salle du rez-de-chaussée pour que dans son passage de la température x à la température moyenne à entretenir 24°, cet air de ventilation absorbe les 15850 calories déterminant réchauffement de cette salle. Nous aurons encore : (24° — x") 2 X 2000m3 X 116 X 0,237 = 15850 calories d'où La température de l'air de ventilation devrait donc être seulement de 9°,6 à son introduction dans la salle à rafraîchir ; or, pour faire passer cet air de sa température primitive 32° à la température 9°,6, il faut évidemment employer de l'eau à une température inférieure à 9°,6, et en été, il sera complètement impossible de se procurer de l'eau à une température aussi basse, à moins de recourir à des moyens artificiels de refroidissement. Refroidissement de l'air de ventilation par l'emploi de moyens artificiels. — Supposons qu'à l'aide de glace, de mélanges réfrigérants ou de tout autre moyen, nous puissions arriver à obtenir de l'eau à 0°, pour le refroidissement de l'air de ventilation, déterminons la quantité d'eau à cette température qu'il serait nécessaire d'employer pour amener à 9°,6 le volume d'air 4000m3 pris à la température 32°, en admettant que le refroidissement de cet air par l'eau se fasse par contact ou équilibre de température. p' étant la quantité d'eau nécessaire, nous aurons
dans la salle à rafraîchir ; or, pour faire passer cet air de sa température primitive 32° à la température 9°,6, il faut évidemment employer de l'eau à une température inférieure à 9°,6, et en été, il sera complètement impossible de se procurer de l'eau à une température aussi basse, à moins de recourir à des moyens artificiels de refroidissement. Refroidissement de l'air de ventilation par l'emploi de moyens artificiels. — Supposons qu'à l'aide de glace, de mélanges réfrigérants ou de tout autre moyen, nous puissions arriver à obtenir de l'eau à 0°, pour le refroidissement de l'air de ventilation, déterminons la quantité d'eau à cette température qu'il serait nécessaire d'employer pour amener à 9°,6 le volume d'air 4000m3 pris à la température 32°, en admettant que le refroidissement de cet air par l'eau se fasse par contact ou équilibre de température. p' étant la quantité d'eau nécessaire, nous aurons : p' (9°,6 — 0°) = 4000m3 X X 0,237 (32° — 9°,6) d'où p' = 2566 kilogr. Cette quantité d'eau est encore considérable; mais comme nous avons admis qu'elle est amenée à la température 0° par refroidissement artificiel, il sera possible et même facile de l'obtenir. Inconvénient de cette ventilation à température trop basse. — Si l'on y réfléchit, on verra que l'écueil de ce procédé de rafraîchissement, ici, ne viendra pas de la quantité d'eau à employer, ni de sa température, mais de la température de l'air de ventilation. En effet, cet air devant être lancé à la température 9°,6 dans l'atelier, maintenu à la température moyenne 24°, viendrait évidemment occuper, sur une épaisseur plus ou moins grande, la partie inférieure de cet atelier et produire, sur les ouvriers, une transition de froid aussi nuisible qu'insupportable. Remarquons qu'en hiver, quand le chauffage est opéré à l'aide d'un calorifère en sous-sol, l'air qui apporte la chaleur peut pénétrer sans inconvénient dans l'enceinte à une température beaucoup plus élevée que la température à entretenir, parce que cet air chaud et relativement léger s'élève immédiatement à la partie supérieure de l'enceinte, et, par suite, n'ayant pas de contact avec les personnes
ventilation à température trop basse. — Si l'on y réfléchit, on verra que l'écueil de ce procédé de rafraîchissement, ici, ne viendra pas de la quantité d'eau à employer, ni de sa température, mais de la température de l'air de ventilation. En effet, cet air devant être lancé à la température 9°,6 dans l'atelier, maintenu à la température moyenne 24°, viendrait évidemment occuper, sur une épaisseur plus ou moins grande, la partie inférieure de cet atelier et produire, sur les ouvriers, une transition de froid aussi nuisible qu'insupportable. Remarquons qu'en hiver, quand le chauffage est opéré à l'aide d'un calorifère en sous-sol, l'air qui apporte la chaleur peut pénétrer sans inconvénient dans l'enceinte à une température beaucoup plus élevée que la température à entretenir, parce que cet air chaud et relativement léger s'élève immédiatement à la partie supérieure de l'enceinte, et, par suite, n'ayant pas de contact avec les personnes occupant cette enceinte, ne les incommode pas, et l'inconvénient d'un trop grand excès de température de l'air chaud sur la température normale passe inaperçu. Mais il ne saurait en être de même dans le rafraîchissement, en été, et dans une salle ayant 24° pour température moyenne, 15° environ, à la partie inférieure doit être estimé comme minimum de température acceptable pour les ouvriers qui doivent y séjourner. De cette observation, nous devons conclure que tout moyen de rafraîchissement d'un atelier, basé sur l'envoi d'air froid à une température inférieure à 15°, doit être rejeté; et encore, que le procédé de rafraîchissement d'un atelier par de l'air de ventilation ne peut être appliqué que si le volume d'air de ventilation employé est assez grand pour qu'il ne doive pas descendre à une température inférieure à 15° pour produire le rafraîchissement voulu. L'envoi d'air à 9°,6 dans une salle ayant pour température moyenne 24° aurait encore plusieurs inconvénients : d'abord, par suite de la différence de densité (1253 à 9°,6) de l'air froid admis avec l'air de la salle (1,375 à 24°), le mélange de l'un avec l'autre s'opérerait difficilement et avec lenteur, la température intérieure de la salle serait loin d'être