jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
à obtenir des lectures précises, à cause des « conditions instables ». Il semble raisonnable de supposer que les températures des gaz étaient peut-être plus élevées dans les gros tubes; la raison en est surtout qu'un plus grand volume de gaz les traverse et baigne la surface chaude que constituent les éléments surchauffeurs. Rôle du surchauffeur. Lorsque le surchauffeur fait partie intégrante de la chaudière même, comme dans le type Schmidt tel qu'il est appliqué aux chaudières locomotives, une partie des calories libérées par le foyer n'est pas utilisable pour les besoins de la vaporisation: elles sont absorbées par les surfaces de chauffe que constituent les éléments surchauffeurs. La quantité de chaleur cédée au surchauffeur dépend du volume relatif des gaz qui traversent les gros tubes et de l'étendue des surfaces de surchauffe ainsi que de leur position par rapport à la partie la plus chaude de la chaudière qui, dans les locomotives, est le foyer. Ordinairement, les éléments reviennent jusqu'à environ 2 pieds (60 cm.) de la plaque tubulaire du foyer: tel était le cas pour les chaudières dont il s'agit ici. La figure 5 montre le travail de vaporisation de la chaudière et du surchauffeur combinés, par pied carré de surface de chauffe et par heure; dans la figure 11, nous donnons la vaporisation équivalente de la chaudière et du surchauffeur par pied carré de surface de chauffe en fonction de la vitesse de chargement par pied carré de grille et par heure. La transmission de chaleur à travers la surface de chauffe de l'eau est proportionnelle à la vaporisation équivalente et celle qui a lieu à travers la surface de surchauffe est proportionnelle au poids de vapeur délivré aux machines et aux calories ajoutées pendant son passage par les éléments; la vaporisation équivalente du surchauffeur est proportionnelle à la transmission de chaleur ainsi obtenue. Les courbes représentant les vaporisations respectives indiquent le rendement des surfaces de vaporisation et de surchauffe au point de vue de l'absorption de chaleur. La chaudière type Pacific produit une vaporisation équivalente, par pied carré de surface de chauffe de l'eau, de 6.78
carré de surface de chauffe et par heure; dans la figure 11, nous donnons la vaporisation équivalente de la chaudière et du surchauffeur par pied carré de surface de chauffe en fonction de la vitesse de chargement par pied carré de grille et par heure. La transmission de chaleur à travers la surface de chauffe de l'eau est proportionnelle à la vaporisation équivalente et celle qui a lieu à travers la surface de surchauffe est proportionnelle au poids de vapeur délivré aux machines et aux calories ajoutées pendant son passage par les éléments; la vaporisation équivalente du surchauffeur est proportionnelle à la transmission de chaleur ainsi obtenue. Les courbes représentant les vaporisations respectives indiquent le rendement des surfaces de vaporisation et de surchauffe au point de vue de l'absorption de chaleur. La chaudière type Pacific produit une vaporisation équivalente, par pied carré de surface de chauffe de l'eau, de 6.78 à 17.26 livres (33 kgr. 10 à 84 kgr. 27 par mètre carré), avec une vaporisation correspondante de 1.82 livre à 7.36 livres pour chaque pied carré (8 kgr. 89 à 36 kgr. par mètre carré) de surface de surchauffe. Le rapport des vaporisations équivalentes qui ont lieu dans la chaudière et le surchauffeur varie depuis un minimum de 0.27 jusqu'à un maximum de 0.42, ce qui veut dire que chaque mètre carré de surface de chauffe du surchauffeur absorbe de 27 à 42 % de la quantité de chaleur absorbée par un mètre carré de surface de chauffe de l'eau; la moyenne, pour ces essais, a été d'environ 36 %. Dans la chaudière type Atlantic, dont la vaporisation équivalente par pied carré de surface de chauffe de l'eau fut de 8.42 livres à 19.68 livres (41 kgr. 11 à 95 kgr. 59 par mètre carré par heure, la vaporisation équivalente par pied carré de surface de surchauffe fut de 2.0 livres à 7.01 livres (9 kgr. 77 à 34 kgr. 23 par mètre carré). Dans ce cas, le rapport des vaporisations équivalentes de la chaudière et du surchauffeur par mètre carré de surface de chauffe varie de 0.237 à
chaudière et le surchauffeur varie depuis un minimum de 0.27 jusqu'à un maximum de 0.42, ce qui veut dire que chaque mètre carré de surface de chauffe du surchauffeur absorbe de 27 à 42 % de la quantité de chaleur absorbée par un mètre carré de surface de chauffe de l'eau; la moyenne, pour ces essais, a été d'environ 36 %. Dans la chaudière type Atlantic, dont la vaporisation équivalente par pied carré de surface de chauffe de l'eau fut de 8.42 livres à 19.68 livres (41 kgr. 11 à 95 kgr. 59 par mètre carré par heure, la vaporisation équivalente par pied carré de surface de surchauffe fut de 2.0 livres à 7.01 livres (9 kgr. 77 à 34 kgr. 23 par mètre carré). Dans ce cas, le rapport des vaporisations équivalentes de la chaudière et du surchauffeur par mètre carré de surface de chauffe varie de 0.237 à 0.356; en d'autres termes la surface de surchauffe absorbe de 23.7 à 35.6 % de la quantité de chaleur absorbée par chaque mètre carré de surface de chauffe de l'eau. L'absorption de chaleur par la vapeur passant à travers les éléments surchauffeurs est moins rapide que par l'eau de la chaudière. La transmission de chaleur par la surface de surchauffe de la locomotive type Pacific a varié de 7 271 à 33 702 calories par minute, et par la surface de chauffe de l'eau, de 91 789 à 234 255 calories dans les conditions correspondant au maximum; par conséquent, la chaleur totale transmise à travers la surface de surchauffe ne fut que d'environ 14 % de celle transmise à travers la surface de chauffe de l'eau, bien que la surface du surchauffeur fût égale à près de 30 % de la surface de chauffe de vaporisation. Quant à la chaudière de la locomotive Atlantic, elle transmit de 5 357 à 20 037 calories et de 82 887 à 192 596 calories à travers les surfaces de surchauffe et de vaporisation, respectivement, de sorte que pour cette chaudière la chaleur transmise par la surface de surchauffe fut d'environ 10 % de
chaudière. La transmission de chaleur par la surface de surchauffe de la locomotive type Pacific a varié de 7 271 à 33 702 calories par minute, et par la surface de chauffe de l'eau, de 91 789 à 234 255 calories dans les conditions correspondant au maximum; par conséquent, la chaleur totale transmise à travers la surface de surchauffe ne fut que d'environ 14 % de celle transmise à travers la surface de chauffe de l'eau, bien que la surface du surchauffeur fût égale à près de 30 % de la surface de chauffe de vaporisation. Quant à la chaudière de la locomotive Atlantic, elle transmit de 5 357 à 20 037 calories et de 82 887 à 192 596 calories à travers les surfaces de surchauffe et de vaporisation, respectivement, de sorte que pour cette chaudière la chaleur transmise par la surface de surchauffe fut d'environ 10 % de celle transmise par la surface de chauffe de l'eau, alors que la première égale à environ 25 % de la surface de chauffe de vaporisation. La figure 12 indique la vaporisation horaire équivalente pour chaque chaudière, à des vitesses de combustion variant de 40 livres à 142 livres (195 à 693 kgr.) par heure dans le cas de la chaudière type Atlantic et à 181 livres (884 kgr.) dans le cas de la chaudière Pacific, ainsi que le degré de surchauffe obtenu. La chaudière type Pacific produit une vaporisation équivalente de 64 700 livres (29 350 kgr.) par heure et en même temps la surchauffe atteinte est de 280° F. (155° C), tandis qu'on voit que la petite chaudière atteint une vaporisation équivalente maximum de 52 000 livres (23 600 kgr.) par heure et que la surchauffe obtenue en même temps est de 230° F. (128° C). Ainsi que nous l'avons mentionné en discutant la figure 4, à propos des températures du foyer et de la boite à fumée, les courbes indiquant les degrés de surchauffe montrent que cette dernière reste sensiblement constante aux vitesses de combustion élevées et ne diminue que quand la vitesse de vaporisation commence à décroître.
693 kgr.) par heure dans le cas de la chaudière type Atlantic et à 181 livres (884 kgr.) dans le cas de la chaudière Pacific, ainsi que le degré de surchauffe obtenu. La chaudière type Pacific produit une vaporisation équivalente de 64 700 livres (29 350 kgr.) par heure et en même temps la surchauffe atteinte est de 280° F. (155° C), tandis qu'on voit que la petite chaudière atteint une vaporisation équivalente maximum de 52 000 livres (23 600 kgr.) par heure et que la surchauffe obtenue en même temps est de 230° F. (128° C). Ainsi que nous l'avons mentionné en discutant la figure 4, à propos des températures du foyer et de la boite à fumée, les courbes indiquant les degrés de surchauffe montrent que cette dernière reste sensiblement constante aux vitesses de combustion élevées et ne diminue que quand la vitesse de vaporisation commence à décroître. Il va sans dire que les courbes des températures de surchauffe sont exactement pareilles à celles reproduites dans la figure précédente et indiquent la vaporisation équivalente ou le travail fait par pied carré de surface de surchauffe. La figure 13 donne les températures totales de la vapeur surchauffée fournie aux moteurs. Elles sont analogues à celles indiquées dans les deux figures précédentes et nous les avons portées en fonction de la vitesse de combustion. Les lectures des températures furent prises en un point du tuyau d'amenée de vapeur, entre le collecteur du surchauffeur et les boîtes à tiroir. Le degré de surchauffe varie avec la vitesse de combustion. C'est la grande chaudière qui vaporise le plus d'eau et la température de la vapeur fournie par son surchauffeur atteint un maximum de 670° F. (354° C). Entre les vitesses de combustion de 90 et 156 livres de charbon par pied carré (439 et 762 kgr. par mètre carré) de grille et par heure, la température de la vapeur varie de 640 à 670° F. (338 à 354° C.); en même temps, la vitesse de vaporisation est de 48 500 à 64 000 livres (22 000 à 29 000 kgr.) par heure.
moteurs. Elles sont analogues à celles indiquées dans les deux figures précédentes et nous les avons portées en fonction de la vitesse de combustion. Les lectures des températures furent prises en un point du tuyau d'amenée de vapeur, entre le collecteur du surchauffeur et les boîtes à tiroir. Le degré de surchauffe varie avec la vitesse de combustion. C'est la grande chaudière qui vaporise le plus d'eau et la température de la vapeur fournie par son surchauffeur atteint un maximum de 670° F. (354° C). Entre les vitesses de combustion de 90 et 156 livres de charbon par pied carré (439 et 762 kgr. par mètre carré) de grille et par heure, la température de la vapeur varie de 640 à 670° F. (338 à 354° C.); en même temps, la vitesse de vaporisation est de 48 500 à 64 000 livres (22 000 à 29 000 kgr.) par heure. La figure 14 montre le poids de vapeur fourni par heure aux moteurs et la puissance développée correspondante. Les résultats obtenus pour les deux locomotives sont portés sur le graphique et les lignes moyennes tracées par les différents points semblent indiquer que, pour autant qu'il s'agit de l'action de la vapeur dans les cylindres, les deux locomotives avaient le même rendement. La vitesse de chauffe par cheval indiqué est donnée par la figure 15, où le poids de charbon par cheval-heure indiqué est porté en fonction de la puissance indiquée. Les résultats obtenus avec la locomotive type Atlantic présentent d'assez grands écarts, mais la courbe tracée parait donner une idée assez exacte des résultats moyens. Pour la locomotive Pacific, les points ont une allure plus régulière. D'après ce que nous avons dit du travail de la chaudière, des deux locomotives et si l'on considère les résultats indiqués par la figure 14, les vitesses de chauffe accusées par la figure 15 sont telles qu'on pouvait les prévoir. La locomotive type Pacific est la plus économique des deux machines. Entre 900 et 2400 chevaux indiqués, sa consommation de combustible par cheval-heure est de 2.1 à 2.4 livres (0 kgr. 95 à 1
vapeur dans les cylindres, les deux locomotives avaient le même rendement. La vitesse de chauffe par cheval indiqué est donnée par la figure 15, où le poids de charbon par cheval-heure indiqué est porté en fonction de la puissance indiquée. Les résultats obtenus avec la locomotive type Atlantic présentent d'assez grands écarts, mais la courbe tracée parait donner une idée assez exacte des résultats moyens. Pour la locomotive Pacific, les points ont une allure plus régulière. D'après ce que nous avons dit du travail de la chaudière, des deux locomotives et si l'on considère les résultats indiqués par la figure 14, les vitesses de chauffe accusées par la figure 15 sont telles qu'on pouvait les prévoir. La locomotive type Pacific est la plus économique des deux machines. Entre 900 et 2400 chevaux indiqués, sa consommation de combustible par cheval-heure est de 2.1 à 2.4 livres (0 kgr. 95 à 1 kgr. 09). À 900 chevaux indiqués, la vitesse de chauffe fut de 35 livres (171 kgr. par mètre carré de grille) et la vaporisation équivalente par kilogramme de combustible, de 12 kgr. d'eau, tandis qu'à 2 400 chevaux indiqués, la vitesse de chauffe fut de 146.7 livres (716 kgr.) et la vaporisation équivalente par kilogramme de charbon, de 8 kgr. 2 d'eau. Entre les mêmes puissances développées, la locomotive Atlantic consomma de 2.4 livres à 3.3 livres (1 kgr. 09 à 1 kgr. 50). 5) de charbon par cheval-heure, avec des vitesses de chauffe de 39.2 et 42 livres (192 et 693 kg) de charbon par heure et des vaporisations équivalentes de 11 kg 7 à 6 kg 6 par kilogramme de charbon sec chargé sur la grille. On remarquera qu'aux puissances élevées la différence entre les consommations de charbon par cheval indiquées augmente. Pour le type Atlantic, la consommation augmente rapidement au-delà d'environ 1 700 chevaux et suit, sous ce rapport, les positions relatives prises par les courbes donnant la vaporisation équivalente rapportée au poids de charbon, chargé sur la grille, comme l'indique la figure 6. Conclusions. De l'étude ci-dessus du fonctionnement des chaudières locomotives, nous dégagerons les conclusions
la vaporisation équivalente par kilogramme de charbon, de 8 kgr. 2 d'eau. Entre les mêmes puissances développées, la locomotive Atlantic consomma de 2.4 livres à 3.3 livres (1 kgr. 09 à 1 kgr. 50). 5) de charbon par cheval-heure, avec des vitesses de chauffe de 39.2 et 42 livres (192 et 693 kg) de charbon par heure et des vaporisations équivalentes de 11 kg 7 à 6 kg 6 par kilogramme de charbon sec chargé sur la grille. On remarquera qu'aux puissances élevées la différence entre les consommations de charbon par cheval indiquées augmente. Pour le type Atlantic, la consommation augmente rapidement au-delà d'environ 1 700 chevaux et suit, sous ce rapport, les positions relatives prises par les courbes donnant la vaporisation équivalente rapportée au poids de charbon, chargé sur la grille, comme l'indique la figure 6. Conclusions. De l'étude ci-dessus du fonctionnement des chaudières locomotives, nous dégagerons les conclusions suivantes: Échappement. — L'importance d'une forme rationnelle pour l'orifice d'échappement est démontrée. La forme circulaire, généralement adoptée, n'est pas nécessairement la meilleure. Tout type de tuyère qui remplit la cheminée et qui, en même temps, entraîne dans son courant de vapeur les gaz de la combustion fait un bon service et ce fait semble indiquer qu'une forme irrégulière, au lieu du type circulaire, pourrait présenter des avantages considérables. La combustion réalisable dépend du tirage, autrement dit du vide dans la boîte à fumée, qui dépend à son tour de l'efficacité de l'échappement. Des pertes importantes de chaleur sont dues à la projection d'escarbilles qui augmente avec la vitesse de production de vapeur, par suite du tirage plus intense produit par la quantité plus forte de vapeur déchargée par la colonne d'échappement. Ce fait souligne de nouveau l'importance de la forme et des dimensions de la tuyère d'échappement. L'étude des caractéristiques générales du fonctionnement de la chaudière montre d'une façon incontestable la liaison existant entre ces différents phénomènes, et il est possible qu'une forme de tuyère dont on pourrait augmenter la section pour les grandes puissances offre des avantages. Températures et tirage : foyer et boîte à fumée. — Une chaudière
et ce fait semble indiquer qu'une forme irrégulière, au lieu du type circulaire, pourrait présenter des avantages considérables. La combustion réalisable dépend du tirage, autrement dit du vide dans la boîte à fumée, qui dépend à son tour de l'efficacité de l'échappement. Des pertes importantes de chaleur sont dues à la projection d'escarbilles qui augmente avec la vitesse de production de vapeur, par suite du tirage plus intense produit par la quantité plus forte de vapeur déchargée par la colonne d'échappement. Ce fait souligne de nouveau l'importance de la forme et des dimensions de la tuyère d'échappement. L'étude des caractéristiques générales du fonctionnement de la chaudière montre d'une façon incontestable la liaison existant entre ces différents phénomènes, et il est possible qu'une forme de tuyère dont on pourrait augmenter la section pour les grandes puissances offre des avantages. Températures et tirage : foyer et boîte à fumée. — Une chaudière dont la surface de grille est grande proportionnellement à la surface de chauffe donne, à toutes les vitesses de combustion, de plus hautes températures finales, ou de boîte à fumée, qu'une autre ayant de grandes surfaces de chauffe et une grille relativement petite. Pour une chaudière quelconque, la différence de température correspondant à toutes les vitesses de chauffe est à peu près la même. La température des gaz libérés par le combustible en ignition, si grand que soit leur volume, est toujours réduite dans une certaine proportion. Le degré de température atteint rapidement une valeur maximum et reste presque constant pendant les vitesses de combustion élevées. Les dépressions au foyer augmentent avec la vitesse de combustion, ce qui indique une plus grande résistance, causée probablement par la couche plus épaisse de charbon. Le tirage dans la boîte à fumée augmente quand on charge de plus grandes quantités de combustible sur la grille et accuse une résistance continuellement croissante, due à l'augmentation du volume des gaz passant par les tubes. Tubes. — Pour une section donnée de passage des gaz par les tubes et une surface de grille donnée, les tubes longs et courts offrent, les uns et les autres, certains
température correspondant à toutes les vitesses de chauffe est à peu près la même. La température des gaz libérés par le combustible en ignition, si grand que soit leur volume, est toujours réduite dans une certaine proportion. Le degré de température atteint rapidement une valeur maximum et reste presque constant pendant les vitesses de combustion élevées. Les dépressions au foyer augmentent avec la vitesse de combustion, ce qui indique une plus grande résistance, causée probablement par la couche plus épaisse de charbon. Le tirage dans la boîte à fumée augmente quand on charge de plus grandes quantités de combustible sur la grille et accuse une résistance continuellement croissante, due à l'augmentation du volume des gaz passant par les tubes. Tubes. — Pour une section donnée de passage des gaz par les tubes et une surface de grille donnée, les tubes longs et courts offrent, les uns et les autres, certains avantages spéciaux. Un long tube absorbe plus de chaleur et est, par conséquent, plus efficace au point de vue de la vaporisation, mais pour une vitesse de combustion donnée il demande un tirage plus intense qu'un tube plus court. Avec un tube court, il se perd plus de chaleur dans les gaz qui en sortent, mais à tirage égal la vitesse de combustion est plus élevée et l'on obtient une plus grande vaporisation par mètre carré de surface de chauffe. Le feu brûle mieux et la chaudière produit la vapeur plus abondamment. La chute de température dans les tubes est remarquablement rapide sur à peu près la première moitié de leur longueur à partir de la plaque tubulaire du foyer. Au-delà, la température baisse plus progressivement et la courbe qui la représente se rapproche d'une ligne droite, ce qui indique une lente transmission de chaleur. Il semblerait que la meilleure longueur de tube pour un diamètre donné quelconque est celle qui suffit dans les conditions moyennes de tirage pour permettre une absorption acceptable de chaleur. Le tube devrait avoir une longueur telle que la courbe des températures devienne rectiligne juste avant que les gaz soient déchargés dans la boîte à
les gaz qui en sortent, mais à tirage égal la vitesse de combustion est plus élevée et l'on obtient une plus grande vaporisation par mètre carré de surface de chauffe. Le feu brûle mieux et la chaudière produit la vapeur plus abondamment. La chute de température dans les tubes est remarquablement rapide sur à peu près la première moitié de leur longueur à partir de la plaque tubulaire du foyer. Au-delà, la température baisse plus progressivement et la courbe qui la représente se rapproche d'une ligne droite, ce qui indique une lente transmission de chaleur. Il semblerait que la meilleure longueur de tube pour un diamètre donné quelconque est celle qui suffit dans les conditions moyennes de tirage pour permettre une absorption acceptable de chaleur. Le tube devrait avoir une longueur telle que la courbe des températures devienne rectiligne juste avant que les gaz soient déchargés dans la boîte à fumée. L'économie de combustible est importante, une bonne vaporisation ne l'est pas moins, et la meilleure longueur de tube est celle qui concilie ces conditions contradictoires. Le diamètre intérieur multiplié par 100 semble être une règle qu'on peut employer sans risque pour le calcul de longueur. Vaporisation et rendement. — Pour une vitesse de combustion donnée quelconque, une chaudière ayant une grande grille et une petite surface de chauffe vaporise plus d'eau par mètre carré de surface de chauffe et est plus petite pour une puissance donnée qu'une autre ayant une plus petite grille relativement à la surface de chauffe. Pour une vitesse de vaporisation donnée quelconque, la chaudière ayant la plus grande grille par rapport à la surface de chauffe a le meilleur rendement parce que, pour toute vaporisation, la vitesse de chauffe est moindre par mètre carré de grille et que le poids d'eau vaporisée par kilogramme de combustible est plus grand. Pour autant qu'il s'agit de la consommation de combustible et de la marche de la vaporisation, toute perte de rendement a pour cause des conditions défectueuses du foyer et non l'incapacité des surfaces de chauffe d'absorber la chaleur des gaz de la combustion. Surchauffeurs et températures