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.
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
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
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
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
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
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
:
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 .