L. Mossé

“ En pratique nous ne compterons pas plus de 10000 calories comme rendement par m2 de surface de réchauffeur.
De toutes façons la transmission de chaleur entre fluides à travers des parois métalliques est proportionnelle à la différence de température régnant des deux côtés de la paroi.
La température des fluides n'est pas toujours égale sur toute la surface de la paroi : la vapeur perd de sa température en se condensant, l'eau en circulant, ainsi que l'air. Le fluide réchauffé gagne lui au fur et à mesure, rentrant froid soriant chaud. ”

“ C'est ce qu'on appelle la hauteur due à la vitesse V ou plus simplement la hauteur de vitesse. Nous verrons plus loin les nombreuses applications de ces termes là.
Les résistances des fluides empèchent souvent la réalisation du mouvement accéléré.
Quand un corps se déplace dans l'air, il éprouve une résistance qui tend à ralentir son mouvement.
EXEMPLE : Un homme qui court, un cavalier, éprouvent une résistance à l'avancement. Si le vent souffle en sens inverse du mouvement, cette résistance augmente.
L'observation montre que pour un même fluide cette résistance croît. ”

“ Si nous considérons les corps comme composés d'un certain nombre de molécules reliées ensemble par une force qui les unit, lorsqu'un corps se dilate sous l'influence de la chaleur, le nombre de molécules ne change pas, c'est l'espace entre les molécules qui augmente, la force qui les unissait a changé de valeur et la chaleur a produit un travail mécanique que Joule a déterminé de façon expérimentale. ”

“ Je ne vous décrirai pas tous les systèmes employés ou essayés à ce jour, pas plus que les chaudières faisant elles-mêmes de l'émulsion à faible température, vous trouverez tous ces renseignements dans les nombreux ouvrages de chauffage que vous pouvez consulter.
Dans les installations à pulsion, un système mécanique agit directement sur l'eau de circulation pour les forces à parcourir les tuyauteries qui peuvent alors être faibles. ”

“ Quelques principes sur lesquels repose la mécanique : 1° Principe fondamental de Newton. — Un point matériel (corps réduit par la pensée à des dimensions excessivement réduites) ne peut sortir de lui-même du repos s'il est en repos, ni modifier la direction ou la vitesse de son mouvement. Par conséquent le mouvement d'un point matériel est rectiligne et uniforme, s'il ne survient pas de cause extérieure.
Le mouvement uniforme se traduit graphiquement par la droite ci-contre OA, en abscisses sont portés les temps, en ordonnées les espaces parcourus. ”

“ Une chaudière ou un bouilleur placé dans un fourneau de cuisine échauffe l'eau d'un système comprenant un réservoir R de la capacité déterminée et une tuyauterie T, tandis que l'eau plus froide du réservoir R redescend par la tuyauterie Tj au bouilleur.
L'installation est complétée par un réservoir à flotteur, de façon à avoir un renouvellement d'eau par suite du puisage fait dans la conduite de distribution D par le robinet E. Dans un bouilleur, l'on compte généralement et empiriquement une surface de chauffe de 4 décimètres carré par 100 litres d'eau à échauffer. ”

“ Il a établi que l'équivalent mécanique de la chaleur est de 424 kilogrammètres par calorie.
Vous voyez, par ce chiffre, l'énorme travail que produit la combustion de 1 kgr. de charbon, donnant 8.000 calories et la faiblesse du rendement de nos machines modernes, puisque nous n'en récuperons environ que le 1/10.
Tous les corps ne se dilatent pas de la même façon. Ils diffèrent suivant leur état : solide, liquide ou gazeux. ”

“ L'on peut écrire l'équation de Bernouilli sous la forme
autrement dit : L'accroissement de la hauteur due à la vitesse d'un point à l'autre d'une trajection liquide est égale à la charge entre ces deux points. La charge est la différence de leur niveau piézométrique. ”

“ La transmission par convection a lieu d'un corps solide à un fluide froid ou d'un fluide chaud à un corps solide froid par contact et mouvement ; elle n'est produite que par ce qu'il y a un gaz (l'air par exemple) qui s'échauffe au contact d'un corps chaud, s'élève et est remplacé par l'air froid qui s'échauffe à nouveau. Dans le vide il n'y a pas de convection, tandis que la radiation traverse le vide.
La valeur de la chaleur transmise par convection est d'après Dulong et Petit : F=nf
f a pour valeur — d'après Peclet. ”

“ Il est à remarquer que nous n'avons pas besoin d'avoir, dans ce retour une température bien élevée pourvu qu'une circulation s'établisse, si faible soit-elle.
On peut également provoquer une circulation en laissant échapper, d'une façon continue, par un tout petit orifice, une petite quantité d'eau à l'extrémité de la colonne montante de distribution. La dépense est insignifiante si on la règle par un robinet à pointeau. ”

“ La couche d'air enveloppant la terre a également un poids et exerce à la surface de la terre une pression que l'on nomme la pression atmosphérique. Pour déterminer la valeur de cette pression, Torricelli fit l'expérience suivante : Il prit un tube d'environ 1 mètre de long, fermé à une extrémité, il le remplit de mercure et, en bouchant l'extrémité libre avec le doigt, il plongea le tout dans une cuvette également remplie de mercure. ”

“ Si nous utilisons cette vapeur d'échappement pour le chauffage, il faudra qu'elle possède, au contraire, une certaine pression pour aller
desservir les surfaces de chauffe et nous voyons immédiatement que cette pression nécessaire diminuera la différence avec la vapeur vive, c'est ce qu'on appelle marcher à contre pression.
Toutes les machines ne peuvent pas, sans grande diminution de rendement, marcher à contre pression par conséquent le chauffage par vapeur d'échappement n'est pas toujours commode à installer. ”

“ Dans la pratique quand nous aurons des réservoirs réchauffeurs à
établir, nous pourrons prendre, comme rendement, le chiffre de 50.000 calories par mètre carré de réchauffeur.
Dans le cas du chauffage de l'eau par l'eau, le fluide chauffant a toujours une certaine vitesse et se refroidit en abandonnant une partie de sa chaleur. ”

“ Dans le cas de plusieurs radiateurs, calculer la distance du radiateur moyen, la charge hydromotrice moyenne, déterminer la perte de charge par mètre et ensuite les diamètres : En résumé, dans le calcul des tuyauteries d'un projet il faut : Calculer d'abord les pertes en calories des différents locaux à
chauffer ainsi que nous avons procédé pour le chauffage à vapeur.
Nous ferons ensuite un schéma de l'installation (si possible à l'échelle) avec le tracé de la tuyauterie aller et retour ; nous noterons sur ce schéma : 1° Le nombre de calories de chaque radiateur. ”

“ Lorsqu'un fluide s'écoule soit par un orifice, soit par une conduite, c'est absolument comme si nous avions la chute d'un corps qui est ici la chute du fluide considéré.
Mais dans une conduite les molécules frottent entre elles et contre les parois et cette aciion tend à diminuer la vitesse d'écoulement et par conséquent le débit.
En remplaçant le terme hauteur de chute par pression qui est dans ce cas la hauteur du fluide considéré, et appelant Ht la pression totale à l'origine, cette pression est utilisée : 1° A faire écouler le liquide ou fluide ”

“ M. Mouchot a, sur ce principe, basé sa chaudière solaire. Avec un miroir de 2m,60 de diamètre représentant une surface utile d'insolation de 4 m 2 environ, il a pu vaporiser 5 litres d'eau à l'heure. Soit un rendement d'environ 8 à 10 calories par minute et par m2 de surface de chauffe.
Une autre expérience montrant le rayonnement de la chaleur a été réalisée par Pictet. Il se servait de 2 miroirs concaves placés à une distance d'environ 8 mètres ; par la chaleur d'un charbon incandescent placé au foyer d'un des miroirs il enflammait un corps combustible placé au foyer de l'autre. ”

“ Il faut toujours un certain temps à partir du moment où l'eau chauffe pour que la température d'un local ait atteint le chiffre que l'on s'est donné.
Ce temps est très variable et dépend surtout des matériaux composant ce local. Les murs épais ayant une masse plus grande demanderont plus de temps pour être chauffés.
Certains locaux ne sont chauffés que d'une manière intermittente et nous trouvons dans ce cas, d'après Rietchell, le supplément de calories qu'il faut ajouter aux calories prévues pour mettre en régime dans un temps déterminé. ”

“ P = Poids de la vapeur p = Poids de l'eau à échauffer T = Température du mélange que l'on désire obtenir ff = Température de la vapeur (Correspondant à sa pression) t2 = Température initiale de l'eau à réchauffer.
Le système par barbotage est surtout employé quand on a de grandes quantités d'eau à réchauffer et que l'on dispose de vapeur sous pression; il convient surtout pour l'industrie, ce moyen de réchauffement étant très rapide. ”

“ Dans les installations importantes les vapeurs d'échappement sont conduites dans un condenseur et l'on s'efforce de créer un vide relatif à la sortie des cylindres de façon à augmenter la différence de pression entre la vapeur vive et l'échappement. ”

“ La vapeur introduite dans la surface de chauffe s'échapperait certainement par l'orifice de sortie, si nous ne mettions à cette sortie un purgeur d'eau de condensation : appareil qui laissera passer l'eau condensée, mais non la vapeur. ”

“ Les réchauffeurs sont soit à la vapeur, soit à eau chaude.
La capacité réchauffante soit un serpentin, soit un cylindre.
La transmission de chaleur avec de la vapeur peut être prise égale à 60.000 calories par mètre carré de surface, tandis qu'avec l'eau chaude, il ne faudra pas dépasser 20.000 calories au mètre carré.
Ces réchauffeurs se font en toutes dimensions, mais au-delà d'une certaine capacité (2.0001.) , il est préférable d'en employer deux ou trois
dont les tuyauteries seront réunis comme sur le croquis ci-dessous. ”

“ La vapeur arrive dans le réservoir d'eau soit par une tubulure soit par un éjecteur pour diminuer le bruit occasionné; son degré de pression n'a aucune importance, cette vapeur perdant toujours sa pression en se condensant. ”

“ La réaction est égale et contraire à l'action. Par exemple en prenant un corps avec la main, en le tirant avec une corde, en le poussant avec une barre, nous sentons que nous sommes pressés, tirés ou poussés en sens contraire. ”

“ Si nous avions supposé un réservoir de 200 litres dans le 1er cas: eau chaude à 70° et eau froide à 10°; nous retirerons 125 litres d'eau chaude remplacée par 125 litres d'eau froide, la température de l'eau du réservoir sera, après puisage,
celle nécessaire.
Par conséquent, il faudra soit augmenter la capacité du réservoir, soit prévoir une chaudière de chauffage susceptible de donner (40 — 32,5) 200 = 1.500 calories dans l'intervalle du puisage (supposons 10 minutes) soit 90.000 calories heure ; ce qui conduirait à une installation impraticable. ”

“ Le ressort plus ou moins comprimé règle la pression à laquelle le piston agit sur lui.
Ce ressort peut être remplacé par un contre-poids.
Le choix d'un détendeur est chose assez difficile, car comme dans toutes les valves à étranglement la vitesse de la vapeur s'accélère considérablement entre le siège et le clapet ; elle dépend de l'écart entre les pressions amont et aval. On tient en général assez peu compte de cette accélération de vitesse et le détendeur qui est choisi du même diamètre que la tuyauterie est généralement trop grand ”

“ Ce mode de transmission s'applique aux liquides et aux gaz par le mélange de deux ou plusieurs de ces corps que l'on réunit ensemble dans le même récipient ou la même enceinte.
Si nous mélangeons deux corps l'un de poids p, à la température t, et de chaleur spécifique c, l'autre de poids p', température t', et chaleur spécifique c", la température du mélange sera plus basse que celle du fluide le plus chaud et plus haute que celle du fluide le plus froid. ”

“ Si nous ne pouvions remonter le vase il faudrait, soit diminuer la valeur y, en augmentant la température à la sortie du radiateur, soit diminuer la température d'entrée à ce radiateur ; mais cela en augmentant naturellement le débit
nécessaire et, par suite, le diamètre des canalisations ; soit encore en diminuant la densité y que l'on marche à une température plus élevée soit en l'émulsant par introduction d'air ou de vapeur. ”

“ Il faudra ensuite chercher les pertes de température de l'air, voir si elles correspondent à celles qu'on s'est fixées d'avance et, si besoin est, de modifier les débits et revérifier à nouveau les dépenses et les pertes de charge.
En outre de l'air pulsé par une batterie l'on emploie souvent dans les grands vaisseaux des pulseurs (calopulseurs) ou autres placés dans le local de façon à répartir la chaleur en tous les points.
CHAUFFAGE A VAPEUR A HAUTE PRESSION
La vapeur est généralement fournie par un générateur alimentant une usine ou un atelier. ”

“ En général, c'est le client lui-même qui fixe ses besoins et, au cas où il ne pourrait donner aucune indication, c'est à l'ingénieur qu'il appartient de bien lui faire remarquer ce qu'il pourra tirer de l'installation qu'on lui propose.
La température à laquelle l'on chauffe les réservoirs est environ de 70° et, si l'on prévoit qu'elle ne doit pas descendre au-dessous de 400, nous pouvons admettre que la température moyenne pendant le puisage est de 55°, la moyenne des deux ”