Manuel d’utilisation du groupe propulseur de LA VIGIE

 



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5. Schéma d’implantation des différents éléments et les organes annexes

Le condenseur
Le condenseur est un récipient dans lequel se produit un échange thermique entre les calories de la vapeur résiduelle (35-40°) et une source d’eau froide. Sur la Vigie il s’agit d’un condenseur par surface.
manuel_031.jpg (32918 octets) Le condenseur est un ensemble de deux fois six tubes de cuivre de
950
mm de longueur et de 20 mm de diamètre qui se déploient de part et d'autre de l'étambot et réunis par deux tubes d'arrivée de 160 mm de longueur et de 60 de diamètre et deux tubes de sorties de 340 de longueur par 50 de diamètre au fond desquels se trouvent le point d'aspiration des condensats. Sa surface d'échange est de 0,85 m2. La vapeur circulant dans ces tubes se condense rapidement au contact de l’eau froide. Cette chute brutale de température produit un vide relatif dont la valeur dépend de la quantité d’eau et de la température initiale de l’eau employée au refroidissement (eau de la Seine).
Cette condensation a pour effet d’abaisser la contre-pression dans le cylindre et d’augmenter la différence de pression sur les deux faces du piston d’où le gain de travail (25%). Les doubles cylindres permettent d’obtenir une plus grande détente, le cylindre BP étant celui dans lequel la pression de la vapeur est la plus faible. 
Plus l’eau de condensation est froide, meilleur est le rendement au niveau machine. En revanche pour la chaudière l’alimentation en eau froide diminue son rendement, c’est pourquoi il faut la réchauffer avant de l’introduire dans la chaudière. C’est normalement le réchauffeur qui assure cette fonction (il n'y a pas de réchauffeur sur la Vigie).
Dans son livre « Cours de machines à vapeur – moteurs à vapeur » École Spéciale des Travaux Publics – 1919, Monsieur Douat écrit « On adopte souvent, comme bases d’établissement des condenseurs à surface, 0,2 m2 de surface tubulaire par cheval, avec un débit d’eau de circulation de 40 à 50 litres par kilos de vapeur à condenser ». 

Eau d’alimentation Rendement machine Rendement chaudière
chaude diminué augmenté
froide Augmenté (vide) diminué

La pompe à air
manuel033.jpg (8252 octets)C’est la plus grosse. Elle évacue l’eau du condenseur vers le déshuileur et maintient ainsi le vide dans le condenseur en purgeant l’air contenu dans l’eau de condensation. Le vide dépend de la pression atmosphérique : plus elle est importante, plus le vide est grand. Il se mesure en centimètres de mercure.
Le volume de la pompe à air est de 0,29 litre et son débit est de :

58,2 litres 200 t/mn
72,8 l  250 t/mn
87,4 l 300 t/mn

Le déshuileur

manuel_034.jpg (83432 octets)Réceptacle de l’eau évacuée par la pompe à air, le déshuileur est un séparateur qui permet de séparer l’huile contenue dans l’eau de condensation mélangée à la vapeur qui a traversé les cylindres. L' eau relativement pure retourne directement dans la bâche à eau ou est introduit dans la chaudière  pour refaire le niveau.

Le circuit des fluides : vapeur, condensats, eau, huile

La vapeur est produite par la chaudière. Elle est introduite dans la machine à l’aide 

  • du régulateur qui en assure le débit manuel_035.jpg (1122472 octets)
  • du levier de changement de marche manuel_038.jpg (656401 octets) qui impulse le sens de marche et règle l’admission dans les tiroirs.

La vapeur agit alternativement sur le piston HP puis sur le piston BP . 
Elle passe ensuite dans le condenseur via les deux passe-coque arrière où elle se condense.

L'eau de condensation revient par un passe-coque (de diamètre 16) jusqu'à la pompe à air  qui évacue l’air contenu dans l’eau et la propulse vers le déshuileur . Le déshuileur sépare l'eau de l'huile par la différence de densité, l'huile s'évacue par un tuyau.
À la sortie du déshuileur l'eau est reprise par la pompe alimentaire qui l'envoie

  • soit dans la bâche à eau ,
  • soit vers la chaudière pour l'alimenter. En effet la vapeur utilisée doit être remplacée dans la chaudière pour assurer la pérennité du travail à fournir. 
On sait que la propriété d’une chaudière est de transformer l’eau en vapeur sous l’action du feu. La vapeur étant consommée par le travail de la machine il faut la remplacer par de l'eau qui sera transformée à nouveau en vapeur. Pour introduire l’eau dans le générateur, deux systèmes sont mis en oeuvre.
  • la pompe d’alimentation manuel_010.jpg (16182 octets)
  • La pompe manuelle manuel_016.jpg (1125668 octets)
  • l’injecteur 

La pompe d’alimentation est actionnée par la crosse. Elle pompe d’eau à partir du déshuileur ou de la bâche si ce dernier ne peut satisfaire l'alimentation et est introduite dans la chaudière lorsque la vanne manuel_045.jpg (82467 octets) en amont de la bâche est fermée.
Son volume est de 0,01 litre par tour et son débit de :

1,8 litres 200 t/mn
2,2 l 250 t/mn
2,7 l  300 t/mn

C’est le mode d’alimentation par défaut de la chaudière. Il est stable et régulier. Si le niveau d’eau est trop haut, il faut alors que l’eau de la pompe retourne à la bâche. Dans ce mode d’alimentation, l’eau est introduite que si le moteur tourne.
Pour alimenter la chaudière, il faut

  • suffisamment d'eau dans le déshuileur, sinon alimenter en ouvrant la vanne manuel_049.jpg (60159 octets)
  • ouvrir la vanne d'introduction d'eau dans la chaudière
  • fermer la vanne de retour à la bâche manuel_045.jpg (82467 octets) pour forcer l'eau vers la chaudière.

Si la machine ne tourne pas et que le niveau d’eau est trop bas, il faut alors avoir recours à la pompe manuelle pour combler le déficit en ayant soin préalablement d'ouvrir la vanne  d’alimentation côté chaudière et celle côté bâche à eau manuel_046.jpg (63610 octets)
L’injecteur nécessite une pression suffisante pour agir. 

La conduite de l’alimentation est une des fonctions les plus sérieuse et délicate du chauffeur.

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