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une canalisation exclusivement souterraine, ce qui supprime les cheminées placées habituellement au-dessus des hottes et traversant la toiture; l'aspect de l'atelier n'en est que plus satisfaisant. Mais il est des cas où les fouilles à faire dans le sol pour établir les canalisations seraient trop onéreuses ; on place alors des cheminées sur les hottes et on les réunit à une conduite unique en tôle placée elle-même dans la charpente et chargée de diriger tous les gaz vers la cheminée d'évacuation. P. B. REVUE TECHNOLOGIQUE Applications nouvelles du Tube de Pitot (1) INSTRUTION Nous avons déjà étudié précédemment (2) une application du tube de Pitot à la détermination rapide de l'eau liquide mécaniquement entraînée par la vapeur, dans une méthode basée sur la mesure du poids spécifique apparent du mélange vapeur et eau liquide entraînée. Il nous paraît intéressant d'indiquer deux applications nouvelles du tube Pitot à la construction d'appareils particulièrement utiles dans l'industrie, et qui lui faisaient jusqu'ici défaut. Ces applications nouvelles du tube de Pitot, en dehors de l'application précédemment signalée et étudiée à la détermination des entraînements d'eau par la vapeur, consistent en effet dans l'établissement d'appareils offrant un grand intérêt industriel. C'est ainsi que l'une de ces applications permet de constituer un Appareil électrique très sensible du poids spécifique du gaz de l'éclairage, et répond, par conséquent, à un desideratum de l'industrie du gaz, si répandue aujourd'hui. L'autre application permet de constituer un injecteur dosimétrique, sans aucun organe mécanique mobile, injectant un liquide quelconque dans un autre, sous pression et à son passage même, d'une manière automatique et rigoureusement proportionnelle en pratique au débit du liquide principal, réalisant ainsi automatiquement un pourcentage constant de l'injection, quels que soient le débit du liquide principal et ses variations instantanées. Cet appareil répond à un véritable besoin dans un grand nombre d'industries, et nous ne noterons ici que l'injection des réactifs désincrustants et correctifs des eaux d'alimentation dans les chaudières, l'addition d'une solution antiseptique à l'eau de lavage dans l'industrie sanitaire pour procéder à une désinfection importante, enfin le mélange des corps à faire réagir en proportions bien déterminées
ces applications permet de constituer un Appareil électrique très sensible du poids spécifique du gaz de l'éclairage, et répond, par conséquent, à un desideratum de l'industrie du gaz, si répandue aujourd'hui. L'autre application permet de constituer un injecteur dosimétrique, sans aucun organe mécanique mobile, injectant un liquide quelconque dans un autre, sous pression et à son passage même, d'une manière automatique et rigoureusement proportionnelle en pratique au débit du liquide principal, réalisant ainsi automatiquement un pourcentage constant de l'injection, quels que soient le débit du liquide principal et ses variations instantanées. Cet appareil répond à un véritable besoin dans un grand nombre d'industries, et nous ne noterons ici que l'injection des réactifs désincrustants et correctifs des eaux d'alimentation dans les chaudières, l'addition d'une solution antiseptique à l'eau de lavage dans l'industrie sanitaire pour procéder à une désinfection importante, enfin le mélange des corps à faire réagir en proportions bien déterminées dans toute la grande industrie chimique. L'intérêt industriel considérable qui s'attache à l'établissement de tels appareils justifie l'étude détaillée que nous allons faire ici de ces deux applications nouvelles du tube de Pitot. Nous nous permettrons de renvoyer à une étude précédemment faite et publiée pour l'application nouvelle du tube de Pitot à la détermination sûre, facile et rapide des entraînements d'eau par la vapeur. MÉTHODE DE DÉTERMINATION ET D'ENREGISTRÉMENT DES VARIATIONS DU POIDS SPÉCIFIQUE DU GAZ D'ÉCLAIRAGE La nécessité de suivre intimement la fabrication se fait de jour en jour plus impérieuse dans toutes les industries, et on sait le grand intérêt qui s'attache en conséquence à l'établissement d'appareils enregistreurs permettant le contrôle permanent de la fabrication. Il nous a paru à ce sujet intéressant d'étudier une méthode de détermination et un appareil enregistreur des variations du poids spécifique du gaz d'éclairage, d'autant mieux qu'un remarquable appareil enregistreur du pouvoir calorifique du gaz, dû à M. Ch. Fery, nécessite la constance de ce poids spécifique, ou la connaissance de ses variations, pour déduire de ses indications le pouvoir calorifique réel du gaz en poids, et non plus seulement en volume. L'appareil proposé à cet effet consiste très simplement en
de Pitot à la détermination sûre, facile et rapide des entraînements d'eau par la vapeur. MÉTHODE DE DÉTERMINATION ET D'ENREGISTRÉMENT DES VARIATIONS DU POIDS SPÉCIFIQUE DU GAZ D'ÉCLAIRAGE La nécessité de suivre intimement la fabrication se fait de jour en jour plus impérieuse dans toutes les industries, et on sait le grand intérêt qui s'attache en conséquence à l'établissement d'appareils enregistreurs permettant le contrôle permanent de la fabrication. Il nous a paru à ce sujet intéressant d'étudier une méthode de détermination et un appareil enregistreur des variations du poids spécifique du gaz d'éclairage, d'autant mieux qu'un remarquable appareil enregistreur du pouvoir calorifique du gaz, dû à M. Ch. Fery, nécessite la constance de ce poids spécifique, ou la connaissance de ses variations, pour déduire de ses indications le pouvoir calorifique réel du gaz en poids, et non plus seulement en volume. L'appareil proposé à cet effet consiste très simplement en un tube manométrique de Pitot, branché sur la canalisation du gaz en expérience, en même temps qu'un compteur de volume, ou un régulateur d'émission, ou mieux encore un régulateur de volume. Le tube de Pitot donne la relation : dans laquelle : représente le poids spécifique du gaz en expérience, à la température et sous sa pression réelles ; r, sa vitesse dans la canalisation au point où sont branchées les extrémités du tube de Pitot ; h, la dépression observée du liquide manométrique de poids spécifique ρ; g, l'accélération de la pesanteur, c'est-à-dire 9.81 mètres par seconde par seconde. La connaissance de la section du de la canalisation à l'endroit du tube de Pitot donne la relation : Q étant le débit du gaz en mètres cubes par seconde. Le compteur de volume habituel permet, enfin, de poser la relation : Q étant le volume total débité en mètres cubes au bout d'un temps t secondes. La combinaison de ces trois équations donne la relation : On remarque immédiatement sur cette formule que si l'on rend le débit du gaz constant, ce qui s'obtient très facilement dans la pratique au moyen des régulateurs automatiques de pression ou mieux de
à la température et sous sa pression réelles ; r, sa vitesse dans la canalisation au point où sont branchées les extrémités du tube de Pitot ; h, la dépression observée du liquide manométrique de poids spécifique ρ; g, l'accélération de la pesanteur, c'est-à-dire 9.81 mètres par seconde par seconde. La connaissance de la section du de la canalisation à l'endroit du tube de Pitot donne la relation : Q étant le débit du gaz en mètres cubes par seconde. Le compteur de volume habituel permet, enfin, de poser la relation : Q étant le volume total débité en mètres cubes au bout d'un temps t secondes. La combinaison de ces trois équations donne la relation : On remarque immédiatement sur cette formule que si l'on rend le débit du gaz constant, ce qui s'obtient très facilement dans la pratique au moyen des régulateurs automatiques de pression ou mieux de volume, le poids spécifique du gaz est directement proportionnel à la dépression manométrique. De telle sorte qu'il suffit alors d'enregistrer cette dépression manométrique, et la lecture du compteur de volume est tout à fait inutile dans ce cas : la présence de ce compteur n'est même plus nécessaire, et cet appareil est remplacé par un régulateur automatique d'émission ou mieux de volume. La figure 1 donne le schéma d'application de cette méthode de détermination du poids spécifique du gaz de l'éclairage. L'enregistrement de la dépression manométrique, c'est-à-dire en fin de compte d'une faible pression, peut se faire très simplement avec les appareils enregistreurs habituels de pression, d'un emploi courant aujourd'hui dans l'industrie. On pourrait également faire passer derrière le tube de verre manométrique une feuille de papier photographique se déroulant d'un mouvement uniforme, et employer comme liquide manométrique une eau colorée inactinique. La connaissance de la température du gaz, dans le cas où elle serait assez variable, serait également nécessaire : les enregistreurs de température sont aujourd'hui d'un emploi très répandu. Ceci posé, et le principe de l'appareil ainsi décrit, étudions-le de plus près et cherchons à en déterminer la sensibilité dans son application. Voyons d'abord ce que devient le
appareil est remplacé par un régulateur automatique d'émission ou mieux de volume. La figure 1 donne le schéma d'application de cette méthode de détermination du poids spécifique du gaz de l'éclairage. L'enregistrement de la dépression manométrique, c'est-à-dire en fin de compte d'une faible pression, peut se faire très simplement avec les appareils enregistreurs habituels de pression, d'un emploi courant aujourd'hui dans l'industrie. On pourrait également faire passer derrière le tube de verre manométrique une feuille de papier photographique se déroulant d'un mouvement uniforme, et employer comme liquide manométrique une eau colorée inactinique. La connaissance de la température du gaz, dans le cas où elle serait assez variable, serait également nécessaire : les enregistreurs de température sont aujourd'hui d'un emploi très répandu. Ceci posé, et le principe de l'appareil ainsi décrit, étudions-le de plus près et cherchons à en déterminer la sensibilité dans son application. Voyons d'abord ce que devient le poids spécifique suivant la pression et la température. On sait que l'on a la relation générale : POURTEFEUILLE MACHINES 1908. Il étant la pression effective du gaz évaluée en mètres d'eau. On remarquera d'abord que la pression effective du gaz nécessaire sera de 10 à 20 cm évaluée en hauteur d'eau, de telle sorte que le facteur correspondant à la pression du gaz est de 1.01 à 1.02. Il est donc facile d'en tenir compte une fois pour toutes suivant la pression réelle effective, mais on voit qu'il est tout à fait inutile de faire intervenir les faibles variations de la pression effective, dont l'influence ne se ferait pas sentir sur le chiffre des centièmes dans l'évaluation du poids spécifique. L'influence des variations de température, si elles sont notables, est au contraire bien plus prononcée, et il sera bon d'en tenir compte. Le tableau suivant, déduit de la formule : dans laquelle on suppose la pression effective du gaz de 20 m évaluée en hauteur d'eau, donne le correcteur pratique par lequel il faut multiplier le poids spécifique déduit de la mesure directe, suivant la température du gaz en expérience, pour avoir le poids spécifique à 0° C, pris comme
d'eau, de telle sorte que le facteur correspondant à la pression du gaz est de 1.01 à 1.02. Il est donc facile d'en tenir compte une fois pour toutes suivant la pression réelle effective, mais on voit qu'il est tout à fait inutile de faire intervenir les faibles variations de la pression effective, dont l'influence ne se ferait pas sentir sur le chiffre des centièmes dans l'évaluation du poids spécifique. L'influence des variations de température, si elles sont notables, est au contraire bien plus prononcée, et il sera bon d'en tenir compte. Le tableau suivant, déduit de la formule : dans laquelle on suppose la pression effective du gaz de 20 m évaluée en hauteur d'eau, donne le correcteur pratique par lequel il faut multiplier le poids spécifique déduit de la mesure directe, suivant la température du gaz en expérience, pour avoir le poids spécifique à 0° C, pris comme terme constant de comparaison : Température de l'eau de confection pour transformer en mètre d'eau. en différences de centimètres. (Dissipation éffective du gaz : 0,1 m.20 en pédalier d'eau). 0°C 0,980 0,1 1,000 10 1,010 13 1,034 20 1,032 25 1,070 30 1,088 35 1,100 40 1,123 45 1,070 50 1,088 55 1,100 60 1,123 65 1,123 Application numérique. — La densité du gaz d'éclairage obtenu varie du simple au double du début à la fin de la distillation de la houille dans les cornues, comme le montrent les chiffres du tableau suivant : Époque de la distillation. Densité du gaz. 1ère heure 0,05 0,840 2e heure 0,34 0,540 Chiffres moyens en tenant compte des volumes relatifs de gaz dégagés aux différentes époques de la distillation. En considérant la température de 13° C, on voit que le poids spécifique moyen du gaz d'éclairage est de 0,3 kg par mètre cube. En employant de l'eau comme liquide manométrique, on a : 1000 kg par mètre. L'accélération de la pesanteur ayant pour valeur 9,81 m par seconde par seconde, on a : 2,7 = 19.02. On en déduit : Cherchons à obtenir une dénivellation verticale moyenne de 0,1 m pour l, très
1,088 55 1,100 60 1,123 65 1,123 Application numérique. — La densité du gaz d'éclairage obtenu varie du simple au double du début à la fin de la distillation de la houille dans les cornues, comme le montrent les chiffres du tableau suivant : Époque de la distillation. Densité du gaz. 1ère heure 0,05 0,840 2e heure 0,34 0,540 Chiffres moyens en tenant compte des volumes relatifs de gaz dégagés aux différentes époques de la distillation. En considérant la température de 13° C, on voit que le poids spécifique moyen du gaz d'éclairage est de 0,3 kg par mètre cube. En employant de l'eau comme liquide manométrique, on a : 1000 kg par mètre. L'accélération de la pesanteur ayant pour valeur 9,81 m par seconde par seconde, on a : 2,7 = 19.02. On en déduit : Cherchons à obtenir une dénivellation verticale moyenne de 0,1 m pour l, très suffisante pour l'exactitude de la détermination, et qui se traduirait par un mètre de déplacement sur une branche manométrique inclinée à 10 p. 100. On en déduit alors : l'j=3921, c'est-à-dire : l',j = 63 m, par seconde environ. Sensibilité. — La dénivellation verticale moyenne étant de 0,1 m avec l',j = 0,3-1, on en déduit les valeurs suivantes pour les dénivellations maxima et minima : Dénivellation max. : l'j= 0,54 au lieu de 0,3 (60 p. 100 de plus environ) : 120 mm — min. : l'j= 0,46 (15 p. 100 de moins environ) : 140 mm Différence : 0,40 Différence : 20 mm On a ainsi une variation de 73 mm dans la dénivellation verticale pour une variation de 0,40 dans le poids spécifique. Sans qu'il y ait dès lors besoin d'avoir recours à l'artifice de la branche manométrique inclinée, on voit par ces chiffres que l'appréciation du millimètre de dénivellation verticale permet de connaître le poids spécifique du gaz avec un chiffre exact pour les centièmes, précision largement suffisante dans la circonstance. Différence de pressions nécessaire pour assurer au gaz un écoulement avec une vitesse suffisante. — La vitesse d'écoulement d'un gaz sous de faibles différences de
l',j = 0,3-1, on en déduit les valeurs suivantes pour les dénivellations maxima et minima : Dénivellation max. : l'j= 0,54 au lieu de 0,3 (60 p. 100 de plus environ) : 120 mm — min. : l'j= 0,46 (15 p. 100 de moins environ) : 140 mm Différence : 0,40 Différence : 20 mm On a ainsi une variation de 73 mm dans la dénivellation verticale pour une variation de 0,40 dans le poids spécifique. Sans qu'il y ait dès lors besoin d'avoir recours à l'artifice de la branche manométrique inclinée, on voit par ces chiffres que l'appréciation du millimètre de dénivellation verticale permet de connaître le poids spécifique du gaz avec un chiffre exact pour les centièmes, précision largement suffisante dans la circonstance. Différence de pressions nécessaire pour assurer au gaz un écoulement avec une vitesse suffisante. — La vitesse d'écoulement d'un gaz sous de faibles différences de pression peut être représentée par la formule empirique connue : o étant la densité relative du gaz par rapport à l'air; ici : o = 0,4. Avec un siphon cylindrique on a, pour le coefficient a, la valeur 0,83. Nous cherchons seulement ici une valeur approchée. Prenons alors o=-15°C, d'où l'on déduit : 1,03. On trouve alors : c'est-à-dire : XJ =-=0,01413 et, en prenant : p, =1= 10,33 m (pression atmosphérique pour l'une des pressions), on en déduit : Pi — Pi = 10,33 x 0,01413 = 0,145. soit une pression effective nécessaire de 0,13 m évaluée en hauteur d'eau, entre les deux enceintes. Elle est couramment réalisée dans l'industrie du gaz d'éclairage. Quantité de gaz nécessaire à la détermination. — Elle dépend de la section de la conduite, car on a vu qu'il fallait une vitesse de 63 m par seconde pour avoir une dénivellation suffisante. Pour une bonne construction, la section à la plus faible possible au point d'insertion du tube de Pitot est de l'ordre de 1 cm2. On a, par conséquent : = 0,0003 par seconde, soit 0,7 m par seconde. Mais ce gaz n'est pas forcément perdu : il ne fait que se transvaser
l'on déduit : 1,03. On trouve alors : c'est-à-dire : XJ =-=0,01413 et, en prenant : p, =1= 10,33 m (pression atmosphérique pour l'une des pressions), on en déduit : Pi — Pi = 10,33 x 0,01413 = 0,145. soit une pression effective nécessaire de 0,13 m évaluée en hauteur d'eau, entre les deux enceintes. Elle est couramment réalisée dans l'industrie du gaz d'éclairage. Quantité de gaz nécessaire à la détermination. — Elle dépend de la section de la conduite, car on a vu qu'il fallait une vitesse de 63 m par seconde pour avoir une dénivellation suffisante. Pour une bonne construction, la section à la plus faible possible au point d'insertion du tube de Pitot est de l'ordre de 1 cm2. On a, par conséquent : = 0,0003 par seconde, soit 0,7 m par seconde. Mais ce gaz n'est pas forcément perdu : il ne fait que se transvaser d'un appareil dans un autre, et son poids spécifique est déterminé, et au besoin enregistré, pendant son passage même. On peut ainsi suivre les valeurs du poids spécifique du gaz à la sortie des cornues (variations très grandes), et à la sortie des gazomètres où le gaz possède toujours une composition moyenne (variations très faibles). Il suffit en somme de brancher le tube de Pitot directement sur la canalisation principale, ou sur une dérivation avec robinetterie telle que l'on puisse donner au gaz une vitesse voisine de 60 m par seconde à l'endroit où se trouvent placées les extrémités du tube de Pitot, au besoin par une aspiration convenable. Dans le cas où le gaz utilisé pour la détermination devrait être rejeté dans l'atmosphère, cette consommation d'une manière continue serait trop considérable pour être pratiquement admise. Il suffirait alors de disposer un système automatique d'ouverture et de fermeture de la dérivation servant à la mesure, actionné ou commandé, par le mouvement d'horlogerie même de l'enregistreur, et l'on tracerait ainsi la courbe par des points plus ou moins éloignés, l'échappement du gaz ne correspondant qu'à quelques secondes, le temps nécessaire à l'équilibre de la colonne manométrique et à l'enregistrement de la
composition moyenne (variations très faibles). Il suffit en somme de brancher le tube de Pitot directement sur la canalisation principale, ou sur une dérivation avec robinetterie telle que l'on puisse donner au gaz une vitesse voisine de 60 m par seconde à l'endroit où se trouvent placées les extrémités du tube de Pitot, au besoin par une aspiration convenable. Dans le cas où le gaz utilisé pour la détermination devrait être rejeté dans l'atmosphère, cette consommation d'une manière continue serait trop considérable pour être pratiquement admise. Il suffirait alors de disposer un système automatique d'ouverture et de fermeture de la dérivation servant à la mesure, actionné ou commandé, par le mouvement d'horlogerie même de l'enregistreur, et l'on tracerait ainsi la courbe par des points plus ou moins éloignés, l'échappement du gaz ne correspondant qu'à quelques secondes, le temps nécessaire à l'équilibre de la colonne manométrique et à l'enregistrement de la pression, et ne se produisant que toutes les dix minutes, ou tous les quarts d'heure, par exemple. Un autre moyen de réduire la dépense de gaz consisterait dans l'emploi de la branche manométrique inclinée à 10 p. 100, décuplant la sensibilité de l'appareil, ou d'appareils enregistreurs de pression très sensibles, et l'adoption en conséquence de vitesses moins grandes pour le gaz. En résumé, on voit que la détermination du poids spécifique du gaz dans la méthode proposée revient pratiquement à la mesure d'une simple dépression manométrique, si l'on a soin de commander l'écoulement du gaz par un régulateur de pression ou mieux de volume. La vitesse d'écoulement du gaz est alors constante, et la dépression manométrique, que l'on peut enregistrer avec un enregistreur de pression ordinaire, est directement proportionnelle au poids spécifique du gaz. La sensibilité de la détermination est, on l'a vu, assez grande, pour que l'on puisse compter sur l'exactitude du chiffre des centièmes : cette sensibilité est, en pratique, largement suffisante dans le cas qui nous occupe spécialement ici : l'industrie du gaz d'éclairage. INJECTEUR DOSIMÉTRIQUE AUTOMATIQUE On a fréquemment besoin dans l'industrie de mélanger deux liquides dans des proportions déterminées, sous une certaine pression, et sans
et l'adoption en conséquence de vitesses moins grandes pour le gaz. En résumé, on voit que la détermination du poids spécifique du gaz dans la méthode proposée revient pratiquement à la mesure d'une simple dépression manométrique, si l'on a soin de commander l'écoulement du gaz par un régulateur de pression ou mieux de volume. La vitesse d'écoulement du gaz est alors constante, et la dépression manométrique, que l'on peut enregistrer avec un enregistreur de pression ordinaire, est directement proportionnelle au poids spécifique du gaz. La sensibilité de la détermination est, on l'a vu, assez grande, pour que l'on puisse compter sur l'exactitude du chiffre des centièmes : cette sensibilité est, en pratique, largement suffisante dans le cas qui nous occupe spécialement ici : l'industrie du gaz d'éclairage. INJECTEUR DOSIMÉTRIQUE AUTOMATIQUE On a fréquemment besoin dans l'industrie de mélanger deux liquides dans des proportions déterminées, sous une certaine pression, et sans qu'il soit souvent possible d'opérer ce mélange à l'avance. C'est ainsi que dans l'industrie chimique on devra mélanger deux solutions en proportions rigoureusement déterminées, et envoyer ce mélange dans un autre appareil. Dans la chaufferie, on aura intérêt à injecter les liquides désincrustants et anti-corrosifs pendant l'alimentation même des chaudières, et proportionnellement à cette alimentation. Et dans l'industrie sanitaire, par exemple, pour procéder à une désinfection par le lavage au moyen d'une solution antiseptique étendue, il sera commode de disposer de la pression de l'eau de ville pour opérer ce lavage à la lance, en injectant en proportion convenable la solution antiseptique concentrée au passage même de l'eau dans la conduite. On a imaginé à ce sujet des appareils dans lesquels agit un piston mobile sous la pression absolue de l'eau ou d'air comprimé. Il nous a semblé intéressant d'étudier un injecteur dosimétrique automatique, réalisant une injection toujours exactement dosée, sans comporter aucune pièce mécanique mobile, et agissant automatiquement par la force vive même de l'eau à son passage. Dans certains cas spéciaux, l'emploi d'une trompe aspirante a pu rendre des services à ce sujet : mais on remarquera que l'emploi de cet appareil ne permet pas la fermeture de