Hubert Valérius

“ En résumé, on voit, par tout ce qui précède, que, dans les foyers ordinaires où l'on brûle des combustibles solides, on ne parvient à éviter la formation de l'oxyde de carbone qu'en faisant arriver un excès d'air qui, absorbant une partie de la chaleur dégagée par la combustion, abaisse la température et rend le foyer impropre à certains usages. Cet inconvénient n'existe plus, au même degré, si l'on brûle des combinaisons gazeuses du carbone. C'est ce qui explique, en partie, les avantages des fourneaux à gaz dont nous allons maintenant nous occuper. ”

“ De tous les combustibles minéraux, il n'y a pour ainsi dire que la houille que l'on emploie généralement à toutes sortes d'usages. Aussi traiterons-nous de ce combustible avec tous les détails que réclame son importance. On désigne quelquefois la houille proprement dite sous le nom de houille noire, pour la distinguer des lignites qu'on appelle houilles brunes, et de l'anthracite qui porte quelquefois le nom de houille éclatante. ”

“ L'effet d'une cheminée consiste à appeler dans le foyer le volume d'air nécessaire à la combustion. Le poids de combustible qui doit être brûlé par heure est toujours donné ; la hauteur de la cheminée est en général déterminée par des considérations locales, mais la section dépend du volume d'air employé pour brûler chaque kilogramme de combustible, de la température moyenne que l'air conserve dans la cheminée, des différentes pertes de force vive que l'air éprouve dans son trajet à travers l'appareil et surtout de la résistance de la grille. ”

“ Dans le cas où le fluide que l'on chauffe est un gaz ou une vapeur qui ne se condense pas, la température du métal est, sensiblement, la moyenne entre la température des produits de la combustion et celle du fluide que l'on chauffe. ”

“ Quand les combustibles renferment, outre le carbone, de l'eau toute formée ou de l'oxygène et de l'hydrogène dans les proportions nécessaires pour la produire, on ne peut plus regarder le volume de gaz qui se dégage comme égal au volume d'air appelé, dilaté à la température de la cheminée, car il en diffère par le volume de vapeur produite. ”

“ Dans ces foyers, la condition du chauffage préalable des gaz est réalisée, comme dans les flammes des becs à gaz, par la chaleur même que développe la combustion, après la mise en feu que le foyer perpétuel a pour but de déterminer. La vitesse d'arrivée des gaz et de l'air doit être faible pour que la combustion ne s'effectue pas dans un espace trop restreint, ce qui aurait pour effet la concentration de la chaleur au lieu de sa dissémination. Pour assurer, autant que possible, le contact entre l'air et les gaz, il faut donner à ceux-ci un excès de vitesse, de façon à provoquer des remous. ”

“ Nous avons vu, n° 26, qu'il se produit une absorption de chaleur lorsque l'acide carbonique, en s'unissant à une quantité de carbone égale à celle qu'il contient, se transforme en oxyde de carbone. Il suit de là que dans tout appareil de chauffage où l'on se propose uniquement de produire de la chaleur, il faut transformer le carbone du combustible en acide carbonique, et empêcher que celui-ci ne puisse repasser à l'état d'oxyde de carbone. ”

“ Combustion complète et combustion partielle. — La combustion d'un combustible est dite complète, lorsque tout son carbone se transforme en acide carbonique et son hydrogène en eau. Elle est partielle ou incomplète, lorsqu'une partie seulement de ses éléments éprouve le maximum d'oxydation, tandis que l'autre reste libre ou se combine avec une moindre proportion d'oxygène.
Le premier mode de combustion peut se produire toutes les fois que la température de combustion qui lui correspond, ne dépasse pas 1000 à 1500", car à ces températures la dissociation est faible et peut être négligée. ”

“ Pour déterminer la vitesse de circulation de l'air chaud dans les cheminées et dans les conduits de ventilation, nous suivrons une marche analogue à celle adoptée par M. Morin dans ses Études sur la ventilation, Paris, Hachette, 1863.
La méthode de M. Morin repose sur le principe bien connu des forces vives et qu'on peut énoncer comme suit : Lorsqu'une force agit le long d'un certain chemin, sur un corps entièrement libre et partant du repos, le double du travail effectue par la force est égal à la force vive qu'elle communique à ce corps. ”

“ Les foyers à flamme renversée, que l'on désigne ordinairement sous le nom d'alandiers, ont l'avantage de brûler complètement la fumée, parce que les gaz combustibles, qui tendent naturellement à s'élever à cause de leur densité moindre que celle de l'air, vont en quelque sorte à la rencontre du courant d'air et se mêlent intimement avec lui; puis ils sont entraînés à travers le combustible incandescent qui remplit le bas du foyer ; là ils s'échauffent fortement, et mêlés avec l'air, ils se trouvent dans toutes les conditions voulues pour brûler complètement. ”

“ Transformation des combustibles solides en gaz. — Nous avons vu plus haut qu'il est impossible de brûler les combustibles solides de manière à transformer leur carbone en acide carbonique, sans appeler dans le foyer plus d'air que n'en exigerait cette transformation. Ce fait est facile à expliquer. Il résulte de ce que l'air qui traverse le foyer forme des filets dont la surface seule vient en contact avec le combustible et brûle, tandis que la partie centrale des filets, qui ne reçoit pas ce contact, échappe nécessairement à la combustion. ”

“ La grande capacité de l'eau pour la chaleur, plus que quadruple de celle de l'air, en fait un réservoir de chaleur dont la température n'éprouve que de faibles et lentes variations, par suite de changements ou de négligences accidentelles dans la conduite du feu. Il y a plus, tant que la chaudière et son fourneau conservent une température supérieure à celle des récipients, la circulation de l'eau et ses effets calorifiques se continuent longtemps encore après que le feu a été complètement éteint. ”

“ Définition de la température de combustion. — Lorsqu'un combustible brûle, la chaleur développée se dissipe de deux manières : une partie est rayonnée, et une autre est absorbée par les produits de la combustion dont elle élève la température. ”

“ Dans les fourneaux à gaz on brûle du gaz d'éclairage, du gaz hydrogène, ou un mélange d'oxyde de carbone, d'hydrogène et d'azote. Ce mélange s'obtient, soit comme produit secondaire dans certains fourneaux, soit par la transformation de combustibles solides ou liquides en gaz, dans des appareils particuliers auxquels on a donné le nom de gazogènes. Suivant la température qu'on veut développer, on brûle les gaz combustibles, soit au moyen du gaz oxygène pur, soit au moyen de l'oxygène de l'air. ”

“ La matière que l'on traite sur la sole est chauffée ou fondue par le calorique rayonnant que lancent le foyer et les parois du four, mais principalement par la flamme du combustible qui est obligée de s'abaisser et d'agir vers le bas avant de se jeter dans la cheminée. De là le nom de fours à réverbère.
Ainsi ces fours se composent de trois parties principales, qui sont la chauffe ou le foyer, la sole et la cheminée. La sole est séparée de la chauffe par un muret ou ressaut en maçonnerie qu'on appelle autel, grand autel, pont de chauffe ou simplement pont. ”

“ Dans certains cas, par exemple, lorsqu'on emploie des cheminées pareilles à celles dont on se sert pour le chauffage domestique, on n'utilise que la chaleur rayonnée. Les combustibles brûlant sans flamme, tels que le coke et le charbon de bois, méritent alors la préférence sur les combustibles qui brûlent avec flamme, au moins au commencement de la combustion. Tels sont le bois et la houille. ”

“ En effet, dans les foyers à combustion vive, tels que les foyers des fourneaux à réverbère, la combustion est incomplète et cependant ces foyers ne dégagent de fumée que pendant la durée du chargement.
Toutefois, lorsqu'il s'agit des foyers à combustion lente, on peut dire que la fumivorité est un indice d'une bonne combustion.
En général, la fumivorité s'obtient par un grand excès d'air.
Comme l'introduction de ce gaz froid occasionne une grande perte de chaleur, on conçoit que les appareils fumivores ne puissent pas réaliser une économie notable de combustible. ”

“ Pour apprécier la marche d'un appareil de chauffage, il ne suffit pas d'avoir déterminé, au moyen de l'anémomètre, le volume d'air qui a traversé le foyer, il faut encore connaître la manière dont le combustible a été brûlé et à cet effet analyser les produits de la combustion. ”

“ Ajoutons que les fuites de vapeur sont difficiles à éviter; que la vapeur qui s'échappe par la soupape de sûreté dans les caves où les chaudières sont naturellement établies dans les bâtiments habités, attaque les maçonneries des voûtes ; enfin, que les appareils, non seulement exigent une surveillance spéciale pour le règlement des robinets, mais encore qu'ils se refroidissent promptement quand le feu n'est pas conduit avec soin, et nous aurons, d'après M. Morin, les principaux inconvénients du chauffage à la vapeur. ”

“ Les bois légers brûlent avec beaucoup plus de rapidité, parce que leur porosité permet à l'air d'y pénétrer plus facilement et qu'ils se déchirent par l'action de la chaleur ; la majeure partie du carbone qu'ils renferment brûle en même temps que les gaz combustibles, et ils ne laissent que peu de charbon ; aussi ces bois donnent de la flamme presque pendant toute la durée de leur combustion. ”

“ Il faut, en effet, maintenir l'épaisseur du combustible entre certaines limites, et pour cela répandre plus de ce combustible tantôt d'un côté et tantôt de l'autre, suivant que la combustion aura été plus active en un point du foyer qu'en un autre. Nous croyons donc qu'on agirait sagement en renonçant à imaginer des combinaisons nouvelles de distributeurs mécaniques, parce que, répétons-le, elles ne sauraient donner la solution d'un problème qui ne peut être résolu que par un être intelligent. ”

“ Ces produits peuvent ne consister qu'en acide carbonique, en azote, en vapeur d'eau et en un excès plus ou moins grand d'oxygène. Mais ce cas d'une combustion complète ne se réalise que d'une manière exceptionnelle. En général, on trouve dans les produits des foyers ordinaires, outre les gaz précités, de l'oxyde de carbone, de l'hydrogène libre, du gaz des marais et du gaz oléfiant. ”

“ Quand l'air est chauffé en passant dans des tuyaux, l'effet du rayonnement disparaît, et il ne s'échauffe plus que par contact ; aussi dans ce cas, la quantité de calories émises par mètre carré, par heure et pour une différence de température de 1°, est réduite à 5 ou 6 t environ. Cependant, si l'on considère que la vitesse de l'air est considérablement augmentée lorsqu'il traverse un tuyau entouré d'eau chaude, ce qui favorise l'absorption de chaleur par contact, on sera porté à admettre que la transmission de chaleur pourra être évaluée à 8 ou 10 t. ”

“ On est presqu'unanime aujourd'hui pour considérer la ventilation par pulsion comme préférable à la ventilation par la seule action de la chaleur, du moins lorsqu'il s'agit d'hôpitaux destinés à recevoir un grand nombre de malades et où l'on possède toujours une machine à vapeur dont on peut utiliser une partie de la vapeur pour mettre en mouvement le ventilateur. ”

“ On explique ainsi pourquoi il y a économie à se servir de certains combustibles de préférence à d'autres, bien que la calorie de celui qu'on préfère soit plus chère que la calorie de l'autre, et pourquoi un combustible donné pourra ne pas produire le résultat que l'on attend, quelle que soit la proportion qu'on en emploie, si la température de combustion est inférieure ou seulement égale à la température cherchée. ”

“ On croit généralement qu'en réalisant la fumivorité, on réalise en même temps la combustion complète. Il n'en est point ainsi. La fumée résulte surtout du refroidissement des gaz combustibles, tandis que la combustion incomplète est le résultat d'un défaut d'air ou d'un mélange imparfait de l'air avec les gaz combustibles. ”

“ Les calorifères sont toujours proportionnés de manière à ce que l'air chaud qu'ils fournissent introduise dans le local à chauffer la quantité de chaleur exigée pour le chauffage pendant les plus grands froids. Lorsque la température de l'air extérieur s'élève ou lorsque le local est occupé par un plus grand nombre de personnes que d'habitude, ils présentent, par conséquent, un excès de puissance qu'il importe de pouvoir faire disparaître. ”