La vapeur

Chaudière, Machines à Vapeur, 4e et 3e Classes 1954

42 — Qu' est-ce que la vapeur?

On désigne sous le nom de vapeur la transformation que subit l'eau en passant de l'état liquide à l'état gazeux sous l'influence de la chaleur.

Les nuages blancs qui se dégagent des conduites de vapeur sont formés par la condensation en fines gouttelettes de la vapeur au contact de l'air qui la refroidit.

43 — Qu'elles sont les différentes sortes de vapeur?

On distingue généralement :

1 ° la vapeur saturée (saturated steam)

2° la vapeur sèche (dry saturated steam);

3° la vapeur surchauffée (super-heated steam).

44 — Qu'est-ce que la vapeur saturée?

C'est celle qu'on obtient sans que l'eau subisse une augmentation de température une fois qu'elle a atteint son point d'ébullition.

45 — Qu'est-ce que la vapeur sèche?

C'est celle qui se forme lorsque chaque livre d'eau a fini d'absorber 966.6 BTU par ébullition.

46 — Qu'est-ce que la vapeur surchauffée?

On appelle vapeur surchauffée celle qui, en plus d'être complètement asséchée par la chaleur, se trouve à une température plus élevée que celle que lui assigne la vapeur saturée à une pression déterminée.

Étant plus sèche, cette vapeur est plus effective. La vapeur est ainsi asséchée en passant par un dispositif, dit sur chauffeur, formé de tubes directement soumis à l'action du feu dans le foyer.

47 — La vapeur pèse-t-elle plus que l'air?

La vapeur pèse à peu près la moitié du poids de l'air.

À la pression atmosphérique, le poids de 26.52 pieds cubes de vapeur est d'une livre. Par contre, sous une pression de 100 lbs au manomètre, une livre de vapeur n'occupe plus que 3.86 pieds cubes.

48 — De quelle manière la température de la vapeur se trouve-t-elle influencée par la pression?

À mesure que la pression augmente, la température de la vapeur augmente aussi.

À la pression atmosphérique (0 au monomètre) la vapeur a une température de 212° Fahrenheit, mais on se rendra compte que (voir tableau ci-dessous), par exemple, à 35 livres de pression au manomètre, la vapeur se trouve à 280.85°, alors qu'à 85 livres de pression au manomètre elle dégage 327.58° de chaleur.

49 —Quelles relations existent entre:

1° la pression atmosphérique ; 2° la pression au-dessus du vide; 3° la pression au manomètre?

1° On entend par pression atmosphérique la pression de l'air au niveau moyen des mers; elle est équivalente à 14.7 livres par pouce carré;

2° La pression au-dessus du vide est celle que donne le baromètre à colonne de mercure; la pression atmosphérique normale de 14.7 psi. s'inscrit sur le baromètre à 29.9 pouces de mercure ; toute pression inférieure à 14.7 psi. ou 29.9 pouces de mercure est appelée pression sous-atmosphérique (vacuum pressure);

3° La pression au manomètre compte à partir de 0, la pression atmosphérique ; au-dessus de ce point le manomètre indique la pression au pouce carré (psi). 

Dans les installations courantes, la pression au manomètre est la seule dont on se serve.

50 — Qu'est-ce qu'on entend par "chaleur latente de la vapeur ou de vaporisation"?

C'est la quantité de chaleur requise pour transformer une livre d'eau en vapeur sans changement de température. Le degré de chaleur latente diminue à mesure que la pression augmente.

51 — Quelles sont les lois de la chaleur latente de vaporisation?

Si l'on continue à chauffer une livre d'eau douce dont la température est déjà de 212°, cette eau sera rapidement évaporée, mais la vapeur n'en restera pas moins à 212°.

On a constaté par expérience qu'à la pression atmosphérique, il faut 966.6 BTU (on retient le chiffre 970) pour évaporer une livre d'eau bouillante et la transformer ainsi en vapeur sans augmentation de sa température.

À mesure que la pression augmente, dans une chaudière à vapeur, la chaleur latente de vaporisation diminue.

52 — Quelles sont les pressions de vapeur généralement employées?

Pour les appareils de chauffage à vapeur, 1 à 15 livres; pour actionner les machines à vapeur (engins) de 20 à 200