Pompe à air

“ Watt opère cette triple évacuation à l’aide d’une pompe ordinaire qu’on appelle la pompe à air, et dont le piston porte une tige convenablement attachée au balancier que la machine met en jeu. La force destinée à maintenir la pompe à air en mouvement, diminue d’autant la puissance de la machine ; mais elle n’est qu’une petite partie de la perte qu’occasionnait, dans l’ancienne méthode, la condensation de la vapeur sur les parois refroidies du corps de pompe. ”

“ Passons maintenant à la pompe atmosphérique destinée à envoyer au plongeur, pendant son séjour sous l’eau, l’air nécessaire à sa respiration, La figure 404 représente cette pompe.
Fig. 404. — Pompe à air (système Cabirol) . L’appareil se compose, comme on le voit, de quatre cylindres : trois d’un même diamètre A, B, C et un plus petit, D. Les trois premiers sont employés à l’aspiration et au refoulement de l’air. Leurs pistons, en cuivre et garnis de cuir, sont menés par le même arbre, ils alternent régulièrement dans leurs mouvements d’ascension et de descente. ”

“ La force nécessaire au jeu d'une pompe, quel que soit d'ailleurs le système auquel cette pompe appartienne, est, sans compter le frottement , égale au poids d'une colonne d'eau dont la base est le piston , et la hauteur la différence de niveau entre le dégorgeoir et le réservoir alimentateur.
Les pompes aspirantes demandent moins de force pour être manœuvrées, parce que dans les appareils construits d'après ce système, la pression de l'air atmosphérique agit pour faire monter le liquide, à mesure que le vide s'opère dans le tuyau d'aspiration. ”

“ Ce qui précède permet de raisonner sur les dimensions de la pompe à air, et de trouver celles qu'il convient de lui donner, comparativement avec ce que la pratique enseigne et que l'on doit regarder, après tout, comme le guide le plus certain. ”

“ L'air en dissolution qui vient se dégager dans le réservoir ne suffit généralement pas à l'alimenter, d autant plus qu une certaine fraction se trouve toujours entraînée dans la conduite de refoulement. Pour renouveler de temps à autre la provision, on a recours à une petite pompe à air et quelquefois à une prise directe sur le tuyau d'aspiration. ”

“ La machine pneumatique est, nous l'avons dit, une véritable pompe, mais une pompe qui, au lieu d'utiliser la pression atmosphérique, agit contre cette pression, et tend à la supprimer dans un espace donné. Imaginons une pompe aspirante dont le tuyau d'aspiration, au lieu d'être vertical et de plonger dans un réservoir d'eau, soit horizontal et aboutisse à un récipient dont on puisse, à volonté, établir ou interrompre la communication avec l'air extérieur. La soupape qui commande l'entrée de ce tuyau s'ouvre de haut en bas; une autre soupape adaptée au piston s'ouvre de la même manière. ”

“ Quant à la pompe à air, elle est disposée comme celles de nos machines, tous ses clapets sont ronds, d'un petit diamètre et en caoutchouc. L'alimentation est produite par des pompes situées à l'opposé des cylindres sous le parquet de manœuvre et menée par des tiges directement attachées à la traverse du pied de bielle. ”

“ Ainsi, au lieu d'avoir à ouvrir çt à fermer un robinet pour purger le condenseur de l'air et de l'eau qui s'y accumulaient, il chargea de ce soin une pompe spéciale, mise en mouvement par la machine elle-même et que l'on désigne aujourd'hui sous le nom de pompe à air. ”

“ Lorsque les pompes se trouvent installées dans les meilleures conditions, c'est-à-dire lorsque l'aspiration est peu profonde, lorsque la construction est parfaite, lorsque la soupape de refoulement F ne supporte pas une grande pression, l'air sort de la pompe par la soupape F à chaque compression donnée par le piston, et les pompes fonctionnent sans qu'il soit nécessaire de recourir à un moyen artificiel pour provoquer l'évacuation de l'air de la pompe. ”

“ La pompe à incendie se distingue à la fois par la simplicité de l'ajustage et la solidité, les deux corps de pompe et le réservoir d'air sont fixés par des boulons sur une platine en cuivre jaune d'une seule pièce, sans aucune soudure, qui porte les quatre clapets d'aspiration et de refoulement, ainsi que les tubes de communication entre les corps de pompe et le réservoir. ”

“ L'air joue un grand rôle dans les fonctions des pompes ( voyez ce que nous en avens dit au commencement de cet ouvrage; voyez aussi Atmosphère) .
On nous permettra ici une petite digression relativement aux effets que l'on peut tirer de l'air atmosphérique comprimé au moyen d'un véhicule quelconque et d'une pompe rotative.
Fig. 56. Supposons le tube B plongé dans l'eau ou un
liquide plus visqueux, dans une solution d'hydrochlorate de chaux, par exemple, qui jouit aussi de la propriété de ne pas dégrader le cuivre. ”

“ Nous savons que, pour le premier objet, on dispose souvent les machines de manière à pouvoir condenser au besoin la vapeur avec de l'eau prise en grande abondance dans la cale, de sorte qu'alors la pompe à air fait précisément l'office de la pompe d'épuisement que nous réclamons ”

“ MM. Derosne et Cail, par de récentes améliorations, ont rendu plus facile et plus sûre encore, la manœuvre de leur appareil à double effet; ils ont augmenté les surfaces des tubes sur lesquels coulent les jus déféqués, et qui évaporent, sans frais de combustible, la moitié de l'eau contenue dans ce jus; la pompe à air complète le vide avec plus d'é nergie et son service dépendant d'une machine à vapeur principale est mieux assuré qu'autrefois. ”

“ Ayez de plus une petite pompe foulante (figure cinquième, même planche) avec laquelle vous puissiez y faire entrer avec force, & à diverses reprises, beaucoup d’air ; & afin qu’à chaque reprise vous puissiez y introduire de l’air, sans que celui qui est entré en puisse sortir, ajustez une soupape en dehors & à l'extrémité A de cette pompe, & vers celle B du piston ; ménagez aussi un trou N vers le haut C de la pompe, pour y introduire à chaque fois le nouvel air qu’on doit faire entrer à force dans ce vase ; que l’extrémité de cette pompe ferme exactement l'orifice de ce tuyau. ”

“ Les pompes, par exemple, avec lesquelles les Hollandais mirent à sec le lac de Harlem en 1836‐37, étaient construites sur le principe des pompes ordinaires, sauf que leurs pistons étaient soulevés par d’énormes machines à vapeur au lieu de l’être à force de bras. En Angleterre, le soufflet ordinaire et très imparfait du forgeron est assez souvent transformé en pompe à air ; il suffit pour cela de mettre son bras en communication avec une machine à vapeur. ”

“ Dans les pompes circulaires, il arrive, lorsqu'elles sont placées aux environs des grandes limites d'aspiration, que la boite se remplit d'air, soit qu'il se fasse issue par les tourillons, soit encore qu'il provienne de l'eau du puisart. La pompe, continuant à jouer, n'agit plus que sur cet air qui, quelquefois même, tient en suspens la colonne d'eau qui se trouve dans le tube supérieur. Il suffit, pour l'en chasser, d'ouvrir une issue à cet air par une ouverture ménagée à dessein à la boite ”

“ Si, à l'influence de l'espace nuisible, influence plus ou moins grande selon le degré de perfection de la pompe, vous ajoutez celle du poids de la soupape que l'eau doit soulever, puis le défaut d'herméticité du piston, qui laisse quelquefois passer une petite quantité d'air entre lui et les parois du corps de pompe, vous comprendrez comment il arrive parfois que dans les pompes communes, par exemple celles qu'on installe sur les puits des jardins, on donne en vain deux, trois, dix coups de brimbale, sans voir apparaître l'eau. ”

“ Lorsque cette pompe n'existe pas, ou a une déperdition à craindre, parce qu'il faut alors recharger la boule par l'ouverture établie à sa partie supérieure et qui, mise en communication avec l'air, laisse l'excès de gaz s'échapper. Un des grands avantages de cet appareil, c'est le peu de place qu'il occupe : un emplacement de 2 mètres de hauteur sur 1 mètre en épaisseur suffit amplement. ”

“ Il verse simplement dans le trou par où la tige du piston sort de la pompe un peu d'eau qui, recouvrant le piston, empêche que l'air ne pénètre entre lui et le corps de pompe, Dès lors la pompe est, non pas allumée, mais amorcée ; l'eau peut obéir à la pression atmosphérique, qui n'est plus contrariée que par celle de l'air de l'espace nuisible, et l'eau ne tarde pas à monter, sinon à 10m,33 (nous avons vu que c'est impossible) , du moins à 8 mètres, 8m,50, quelquefois 9 mètres si la pompe est particulièrement bien construite ; mais il est prudent de ne jamais compter sur cette hauteur. ”

“ Il faut toujours deux puits d'aérage : l'un pour l'air vicié qui monte, l'autre pour l'air frais qui descend. Si par économie on n'a creusé qu'un puits unique, il est indispensable de le diviser en deux par une cloison verticale, ou d'y faire passer un tuyau aspirateur.
La pompe pneumatique. — Parmi les machines à air, la pompe pneumatique est la plus populaire ; elle sert à produire le vide sous une cloche pour des expériences de physique et de chimie. ”

“ L'air comprimé dans la pompe agit, pour soulever cette soupape, sur la petite surface qui n'est pas le quart de la surface opposée contre laquelle réagit l'air déjà pressé dans le récipient. Il est évident qu'il faut un effort quadruple sur une surface quelconque. pour équilibrer la force qui agit sur une surface quatre fois plus étendue. ”

“ Chaque fois qu'une pompe alimentaire, lorsqu'elle est bonne, ne fonctionne plus, cela doit tenir à l'une des deux causes suivantes : 1° A une rentrée d'air qui a lieu dans l'aspiration, soit par le robinet, soit par les couvercles de clapets et le plus souvent par le presse-étoupes, qui n'est plus assez pressé ou qui a besoin d'être rechargé d'une bande de filasse1. Ordinairement, lorsque la pompe est à système vertical, il suffit, pour remédier à ce dernier inconvénient, de verser un peu d'eau sur le presse-étoupes pour empêcher la rentrée d'air. ”

“ Voici comme nous entendons que s'opérera cette reproduction de la force : un récipient de petite dimension (deux ou trois fois la capacité du corps de pompe ) est rempli d'air pressé à dix atmosphères, par exemple ; cet air, passant par le dilateur, triplera de volume, toujours à dix atmosphères; car la pression ne changera pas, alors il pourra agir dans une pompe assez grande pour faire marcher la machine et recomprimer de l'air nouveau. ”

“ Aux États-Unis, la pompe est presque toujours préférée pour l'alimentation en marche. L'injecteur est réservé pour les stationnements. La pompe est toujours pourvue d'un réservoir d'air, au-dessus de la chapelle de refoulement inférieure. Souvent aussi, on en applique un au-dessous de la soupape d'aspiration.
Si le sujet du paragraphe auquel se rapporte cette addition (c'està-dire la condensation d'une proportion plus ou moins considérable de la vapeur dans le tender) n'a guère d'intérêt aujourd'hui ”

“ Pour commander la pompe a au* ,, on a disposé, comme dans la machine précédente, un balancier oblique C, ra ac îe à la traverse du piston et faisant osciller un axe avec lequel sont fixés deux bras de levier, dont l'un D commande le piston de cette pompe, et l'autre peut de même communiquer le mouvement aux pompes de cale et alimentaires. La pompe à air est installée sur le condenseur F, qui est placé au-dessous de la plaque de on a ion. ”

“ AMORÇAGE DE LA POMPE, MISE EN MARCHE DU SATURATEUR.
199. — On place l'aiguille du robinet régulateur sur le mot EAU du cadran, on amorce la pompe et, mettant en mouvement le volant à l'aide de la manivelle, on fait fonctionner la pompe qui a bientôt entièrement rempli d'eau la sphère.
L'air que contenait l'appareil saturateur, comprimé par l'arrivée du liquide, s'échappe par la soupape-siffleur dont on a eu soin de dévisser l'écrou à molette j (planche VII, page 117) et qu'on laisse ouverte jusqu'à ce que l'eau en jaillisse (§ 146) . ”

“ On parvient au même résultat et par les mêmes moyens, dans la pompe à incendie; cet appareil se compose en effet de plusieurs pompes qui portent par intermittence chacune leur contingent d'eau dans un réservoir semblable à celui de la figure 20. L'air qui s'y trouve condensé presse le liquide et le lance en un jet continu sur les parties embrasées de l'édifice.
La cloche à plonger donne lieu à quelques phénomènes intéressans dus à la compressibilité et à l'élasticité
de l'air. ”

“ Elle peut, par conséquent, servir à élever l'eau à de grandes hauteurs, la longueur du tuyau d'aspiration pouvant être de 8 à 9 mètres, et celle du tuyau de dégorgement n'étant limitée, ainsi que je viens de le dire, que par la puissance du moteur.
Les pompes à incendie sont des pompes foulantes à deux corps de pompe jumeaux, dont les pistons s'articulent sur un grand levier à bras égaux. Aux extrémités de ces bras sont fixées des traverses sur lesquelles plusieurs hommes peuvent
agir à la fois. ”

“ On peut y parvenir : Par émulsion, c'est-à-dire en incorporant à l'eau de circulation un corps plus léger (de la vapeur, par exemple) qui, s'élevant rapidement dans la colonne de départ, entraînera l'eau; Par pulsion, c'est-à-dire en injectant périodiquement dans le circuit de la vapeur ou de l'air dont la pression oblige l'eau à circuler plus rapidement; Par pompe, c'est-à-dire en plaçant sur la tuyauterie principale de retour une pompe (centrifuge) qui, actionnée par l'électricité ou la vapeur, entraîne l'eau à une vitesse réglable. ”

“ Il paroît d’abord probable qu’à chaque coup de pompe, il doit toujours sortir une égale quantité d’air, & par conséquent, qu’après un certain nombre de coups de pompe, le récipient peut être entierement évacué ; mais si nous faisons attention, nous trouverons qu’il en arrive bien différemment. ”

“ Les pompes de compression sont destinées à refouler dans des réservoirs servant accumulateurs de l'air à haute tension, que l'on distribue ensuite suivant les besoins, soit pour préparer et charger les torpilles automobiles, soit pour les chasser hors des tubes de lancement, si on n'emploie pas la poudre.
Elles sont mues généralement par des machines à vapeur, et comportent plusieurs corps de pompe, dans lesquels l'air puisé à l'atmosphère se comprime successivement avant de passer aux accumulateurs. ”