Chauffage des chaudières à vapeur
Chaudière, Machines à Vapeur, 4e et 3e Classes 1954
25 — Qu'appelle-t-on registre de cheminée (damper)?
C'est un panneau de métal qui peut être actionné à volonté sur des charnières ou des glissières afin de régulariser le tirage. Il existe des registres pour la cheminée, pour le foyer et pour le cendrier (ash pit).
26 — Quelle est la meilleure façon de chauffer avec du charbon mou bitumineux en dégageant le moins de fumée possible?
À petit feu, avec juste assez de tirage sous la grille pour entretenir la combustion aussi complète que possible. Les cheminées qui déchargent de gros nuages de fumée noire entraînent assez souvent des pertes de combustible pouvant atteindre 25%.
27 — Quelle quantité d'eau une livre de charbon de bonne qualité peut-elle évaporer?
Avec une installation moderne et bien agencée, on peut évaporer de 7 à 8½ livres d'eau avec une livre de charbon de bonne qualité.
Cependant, par suite du peu de soin que l'on apporte à économiser et de la capacité trop grande des chaudières à vapeur par rapport aux appareils qu'elles alimentent, le rendement moyen d'une livre de charbon se maintient généralement autour de 5½ à 7 livres d'eau évaporée.
28 — Dans les conditions ordinaires, quelle est la consommation horaire de charbon par cheval-vapeur?
Chaque cheval-vapeur d'énergie produite exige de 3 à 4 livres de charbon par heure.
29 — Quelle est la plus basse consommation horaire de charbon par cheval-vapeur dans les installations les mieux aménagées?
Lorsqu'on utilise des machines modernes à triple expansion, la consommation horaire par cheval-vapeur peut s'abaisser à moins que 1½ livres de charbon.
30 — Qu'elle est la quantité de charbon qui est généralement brûlée par pied carré de surface des grilles?
La quantité moyenne est 14 livres par pied carré de surface en une heure avec un tirage naturel. Cette quantité peut être considérablement augmentée avec une soufflerie.
31 — Quelle est la manière habituellement employée pour chauffer avec du charbon dur?
Pour chauffer avec le charbon dur (anthracite) on doit tenir le charbon enflammé aussi égal que possible sur les grilles, en veillant à ce que l'air passe facilement à travers le charbon pour entretenir une combustion normale.
La surface du charbon embrasé ne doit jamais être dérangée ; s'il est nécessaire d'attiser le feu, il faut le faire au moyen d'un pique-feu (poker) que l'on introduit immédiatement en-dessous du charbon embrasé, entre celui-ci et la grille. Ceci permet aux cendres accumulées sous le charbon de tomber à travers les fentes de la grille dans le cendrier.
32 — A quelle épaisseur doit-on maintenir un jeu de charbon dur?
Tout dépend du tirage de la cheminée. Si la cheminée tire peu, on doit laisser le feu mince ; si elle tire fort, on peut faire un feu plus épais. Cependant, un feu au charbon dur ne doit jamais avoir plus de neuf pouces d'épaisseur.
Ensuite, on ramène les charbons embrasés sur la grille ainsi nettoyée et l'on procède au nettoyage des autres sections du foyer. Lorsque les cendres et le mâchefer ont été entièrement enlevés, on recouvre le feu d'une mince couche de charbon frais.
35 — Comment nettoie-t-on une grille à bascule?
On commence par refouler vers une section de la grille le dessus du feu puis on fait tomber dans le cendrier le mâchefer et les cendres de la section découverte. Le feu est alors ramené sur cette section et on nettoie l'autre section.
Ensuite, on étend uniformément les charbons embrasés sur toute la surface de la grille et on le recouvre de charbon frais.
36 — Comment faut-il s'y prendre pour faire un feu dormant?
Un feu couvert ou feu dormant (banked fire) se crée en poussant les tisons vers le fond du foyer et en les recouvrant d'une épaisse couche de charbon frais, laissant une bonne moitié de la grille découverte.
37 — Pourquoi repousse-t-on le feu vers le fond du foyer pour l'amortir?
Du fait qu'une moitié de grille est la découverte, l'air froid qui passe à travers se réchauffe en passant au-dessus du feu et se trouve ainsi à refroidir moins brusquement la chaudière.
38 — Lorsqu'une cheminée ne dégage aucune fumée pendant que le foyer chauffe, est-ce un signe qu'il y a combustion parfaite?
Pas nécessairement. La combustion est généralement meilleure lorsqu'il se dégage de la cheminée un léger nuage de fumée grisâtre.
39 — Si une cheminée fume trop, quelles peuvent en être les causes?
Il se peut que le foyer soit trop petit. La combustion exige un certain cubage d'espace pour s'accomplir, à défaut de quoi elle reste imparfaite et dégage un excès de fumée.
Une autre cause qui contribue à engendrer une surabondance de fumée est la trop basse température de combustion dans le foyer.
En augmentant le mouvement des flammes et en faisant monter la température du foyer, on active la combustion qui brûle les gaz et autres substances dont une fumée noire emporte la valeur calorique.
40 — Qu'est-ce qui contribue à maintenir basse la température du foyer?
Un excès de tirage (draft) occasionne habituellement ce défaut. Il se peut aussi qu'un chargeur automatique (stoker) en mauvais état permette à un excédent d'air de pénétrer par les fissures et de refroidir le feu.
Enfin, la maladresse du chauffeur contribue parfois à maintenir trop basse la température interne du foyer et à y rendre la combustion imparfaite.
41 — Comment peut-on éviter les pertes de chaleur en montant la vapeur dans une chaudière?
1° En recouvrant la grille de feu sur toute sa longueur;
2° En réglant l'épaisseur du feu en proportion de la qualité du charbon ;
3° En utilisant le registre de cheminée (damper) afin de régulariser le tirage et d'empêcher ainsi l'air de pénétrer dans le foyer en trop grande abondance;
4° En gardant constamment sur la grille un feu de niveau grâce à l'emploi d'un râble ou gratte (rake) (Fig. 10)
Fig. 10.— a) râble ou gratte; b) croc à mâchefer; c) trenche; d) tisonnier.
5° Par l'inspection attentive des murs de maçonne de la chaudière afin d'y découvrir les fuites d'air autour des portes, par les fissures entre les briques, au contact de la maçonne et de la chaudière et aux endroits où se trouvent situées les articulations des registres;
Aussi, en gardant la chaudière, ses tubes et les carneaux libres de suie;
7° En prévenant la formation des incrustations et du tartre (scale) sur les surfaces en contact avec l'eau;
8° En n'imposant pas à la chaudière un travail excédant ses capacités;
9° En examinant périodiquement et avec soin les parties maçonnées: murs de briques, chicanes maçonnées (baffles), etc., et en y faisant immédiatement les réparations nécessaires afin d'éviter toute fissure;
10° En revêtant d'un bon isolant toutes les surfaces de la chaudière et des tuyaux de vapeur exposées à l'air extérieur ;
11° En évitant de vidanger trop fréquemment la chaudière afin d'en chasser les boues et incrustations;
12° En gardant la chaudière remplie d'eau à son niveau normal par un système d'alimentation judicieusement agencé et entretenu;
13° En prévenant les fuites de vapeur à tous les raccords, joints, presse-étoupe de soupapes, etc., aussi bien sur la chaudière même que sur la tuyauterie;
14° En veillant à une propreté scrupuleuse dans la chaufferie et partout autour de la chaudière.
RÈGLES À SUIVRE DANS LA CHAMBRE DES CHAUDIÈRES À VAPEUR
1.— Niveau de l'eau.
Le premier devoir d'un chauffeur, en entrant occuper son poste dans la chambre des chaudières à vapeur, est de s'assurer du niveau de l'eau dans la ou les chaudières. Il ne doit pas activer le feu avant d'avoir rempli cette formalité.
2.—Eau basse.
Si l'eau est trop basse dans la chaudière pour être visible dans le niveau à tube de verre, on devra immédiatement arrêter le chauffage.
Si la chaudière est chauffée au charbon, on recouvrira le feu de cendre ou bien on fera basculer le feu au moyen de la grille dans le cendrier.
Si l'huile est employée comme combustible, on devra immédiatement fermer les soupapes qui alimentent le brûleur en huile et en vapeur, mais on laissera ouverte la soupape de vaporisation du brûleur (atomizing valve).
Faites bien attention de ne pas ouvrir la soupape d'alimentation de la chaudière en eau sous aucune circonstance en pareil cas, et en touchez pas non plus à la soupape de sûreté.
Laissez toutes les autres sorties de vapeur telles qu'elles sont tant que la chaudière ne sera pas refroidie — et surtout ne vous énervez pas.
3.— Robinets d'essai.
Tenez ces robinets propres et faites-en l'épreuve souvent.
Faites en sorte que toute la tuyauterie et les raccords du niveau à tube de verre soient libres de saletés et d'incrustations. Ne vous fiez pas uniquement au tube de verre; c'est peut-être plus aisé de juger par là du niveau de l'eau dans la chaudière, mais pas toujours prudent.
4.— Agitation de l'eau dans la chaudière.
Si vous constatez que l'eau s'agite et forme de l'écume dans la chaudière, fermez la prise de vapeur et laissez-la fermée suffisamment longtemps pour être en mesure de voir le vrai niveau de l'eau à travers le tube de verre. Modérez le feu.
Si le niveau indique qu'il y a assez d'eau dans la chaudière, activez l'entrée de l'eau par la pompe alimentaire ou l'injecteur, et faites fonctionner la soupape de vidange (blow-ofï cock).
En alternant ce procédé, vous parviendrez à calmer la surface de l'eau.
5.— Protégez le dehors de la chaudière contre la suie et l'humidité.
Ne laissez jamais les cendres, la suie et autres substances s'accumuler à l'intérieur du foyer autour des parties de la chaudière qui viennent en contact avec la maçonnerie, car il s'y formera de la rouille.
6.— Gardez propre l'intérieur de la chaudière.
Ne permettez jamais que des incrustations, des dépôts de boue ou de sédiments, ainsi que des substances huileuses se déposent à l'intérieur des parties de la chaudière qui viennent directement en contact avec le feu. Il en résultera une surchauffe de ces parties, des ampoules, des renflements et peut-être une déchirure de la chaudière qui provoqueront son explosion.
7.— Les fissures, si petites soient-elles, doivent être immédiatement réparées ; autrement elles peuvent empirer et s'agrandir en donnant prise à la rouille.
8.— Les soupapes de sûreté doivent être essayées chaque jour de manière à s'assurer que les surfaces de contact de leur siège ne restent pas collées.
Il faut les ouvrir avec précaution, et si elles ne s'ouvrent pas d'elles-mêmes en laissant la vapeur s'échapper facilement à la pression indiquée sur le certificat d'inspection, il faudra trouver immédiatement la cause de cette défectuosité.
9.— Robinet de vidange.
Le robinet de vidange (blow-off cock) doit être ouvert à sa grandeur au moins une fois par jour — plus souvent si l'eau contient beaucoup de saletés qui se déposent.
Cette précaution contribuera à maintenir l'intérieur de la chaudière et le tuyau de vidange en état de propreté.
Cependant, il ne faut jamais ouvrir ce robinet brusquement, car de graves accidents pourraient en résulter.
10.— Ampoules et boursoufflures de la tôle.
Lorsqu'une partie de l'enveloppe de la chaudière en contact avec le feu se boursouffle et forme une ampoule, il faut immédiatement cesser de chauffer. On doit alors faire examiner la chaudière et réparer ce défaut sans retard.
11.— Nettoyage de la chaudière.
En faisant les préparatifs en vue de nettoyer une chaudière, il ne faut pas la vidanger sous pression, parce que la chaleur emmagasinée dans l'acier de la chaudière et sa maçonnerie cuisent alors la boue et les sédiments sur les parois de la tôle et les rend très difficiles à enlever.
Il est préférable de laisser la chaudière se refroidir lentement, la vider ensuite, puis la nettoyer au moyen d'un minutieux lavage à la grandeur. Il faut veiller à ce que les sédiments n'aillent pas se loger dans le tuyau de vidange pour l'obstruer.
On doit nettoyer les chaudières à vapeur à des intervalles suffisamment fréquents pour qu'il ne s'y forme pas de dépôts et qu'elles restent propres à l'intérieur.
12.— Registres.
Lorsqu'il y a du feu dans le foyer, il ne faut jamais fermer les registres entièrement ; le gaz pourrait s'accumuler dans le foyer ou dans les tubes de la chaudière et provoquer une explosion.
On doit aussi veiller à ce que la chambre des machines et tout ce qui s'y trouve soient régulièrement nettoyés et entretenus dans un parfait état de propreté.
13.— Arrêt du chauffage.
Si une chaudière doit rester inactive pendant un certain temps, les couvercles des trous d'homme et des trous à main doivent en être enlevés, puis on doit nettoyer avec soin les surfaces internes de la chaudière et les assécher.
L'extérieur doit aussi être conservé propre et sec afin de prévenir la rouille.
14.— Inspection des chaudières.
Afin qu'une chaudière soit prête pour l'inspection, les couvercles des trous d'homme et des trous à main doivent être enlevés. La chaudière doit être refroidie et nettoyée comme il faut au dedans comme au dehors.
On doit enlever de la chambre de combustion toute cendre ainsi que la suie.
Enfin toutes les soupages doivent être fermées à serre afin que, s'il existe d'autres chaudières à côté, leur vapeur ne pénètre pas dans celle qui va être inspectée.
15.— Brûleurs à l'huile.
On doit régler la flamme des brûleurs à l'huile de manière qu'elle ne frappe pas directement les parois de la chaudière, ses extrémités ou ses tubes.
16.— Avertissement.
Ne tentez pas de rallumer un feu de chaudière tant que les portes de prise d'air et les registres n'ont pas été ouverts à leur grandeur et que tous les gaz contenus dans le foyer n'ont pas été évacués.
