Surface de chauffe des chaudières

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

Les tableaux qui suivent sont très utiles et commodes pour calculer la surface de chauffe des chaudières en tôle d'acier, tout particulièrement dans le cas des chaudières horizontales à tubes de fumée.

La règle généralement appliquée pour trouver la surface de chauffe d'une chaudière horizontale à tubes de fumée (HRT) est:

1/2 de la surface de l'enveloppe cylindrique ou parois (A), plus la surface intérieure de tous les tubes (B), plus les 2/3 de la surface de la tête arrière (C), moins la surface diamétrale combinée de tous les tubes (D).

Le Tableau I donne la 1/2 de la surface de l'enveloppe cylindrique (A);

A même le Tableau II on peut facilement calculer la surface interne des tubes (B);

On donne au bas du Tableau I les 2/3 de la surface de la tête arrière (C);

Le Tableau III peut servir à trouver la surface diamétrale des tubes (D).

Exemple

Supposons qu'on veuille trouver la surface de chauffe d'une chaudière horizontale à tubes de fumée ayant 84" de diamètre par 18' de longueur et qui comporte 142 tubes de 3½".

Le Tableau I indique que la 1/2 de la surface de l'enveloppe est 197.92 pieds carrés (A).

La sixième colonne du Tableau II permet de trouver que la "surface de chauffe par pied de longueur" d'un tube de 3½" est .8535 pieds carrés.

En multipliant ce facteur par la longueur des tubes, soit 18 pieds, on obtient 15.363; si l'on multiplie ce nouveau facteur par le nombre de tubes, soit 142, on obtient 2181.546 pieds carrés (B), surface de chauffe de tous les tubes.

La dernière ligne du Tableau I donne 25.65 pieds carrés (C) comme étant les 2/3 de la surface de l'extrémité arrière.

On se sert du Tableau III pour calculer la surface diamétrale de tous les tubes (D) comme suit:

La colonne 2 donne la surface d'un tube de 3½"; en déplaçant le point décimal, on obtient 6.68 pieds carrés (a) comme surface totale de 100 tubes.

La colonne 5 donne la surface de quatre tubes de 3½"; en déplaçant le point décimal, on obtient 2.672 pieds carrés (b) comme surface totale de 40 tubes.

La colonne 3 donne la surface de deux tubes de 3½", comme étant .1336 pieds carrés (c).

Si l'on additionne 6.68 (a) + 2.672 (b) + -1336 (c) on obtient 9.49 (D), la surface diamétrale combinée de tous (142) les tubes.

Il s'ensuit que 197.92 (A) + 2181.546 (B) + 25.65 (C) -9.49 (D) = 2395.63 pieds carrés de surface de chauffe pour la chaudière en question.

On peut se rendre compte que ces trois tableaux peuvent servir à calculer rapidement la surface de chauffe d'autres types de chaudières.

SURFACE DE CHAUFFE DES CHAUDIÈRES VERTICALES

Par suite de la coutume évidemment erronée d'inclure la surface de toute la longueur des tubes comme partie de la surface de chauffe directe d'une Chaudière Verticale à tubes de fumée,

les codes de l'ASME et de l'ABMA définissent la surface de chauffe directe d'une Chaudière Verticale à tubes de fumée comme étant la surface intérieure du foyer plus celle de la couronne ou plaque inférieure où s'insèrent les tubes,

 moins la surface diamétrale combinée de tous les tubes,

plus la surface interne de tous les tubes, compte tenu de la seule longueur qui va de la plaque de fond à la moitié du tube de verre niveau à la surface des tubes au-dessus du niveau à tube de verre est proprement considérée comme partie de la surface de surchauffe.

On voudra bien porter attention, en outre, au fait que le Tableau III contient d'autres calculs qui peuvent servir à résoudre d'autres problèmes relatifs aux mathématiques de la surface de chauffe.

Table pour circonférences et surface des cercles

Équivalents décimaux

Fractions ordinaires converties en décimales