L'éclairage artificiel

Paris 1889 - Innovations (techniques, transport ...)
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worldfairs
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L'éclairage artificiel

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Texte de "La construction moderne - 1 février 1890"

Si une chose peut frapper, tout d’abord, dans les expositions des compagnies de gaz et de pétrole, c’est la prédominance de l’exposition de consommation sur celle des moyens techniques noyés dans la classe 51.

Et en effet, en 1878, les compagnies de gaz ou raffineries de pétrole se sont considérées comme ayant donné la plus grande mesure de leurs progrès, et dorénavant en possession de l'agent qu'elles connaissaient bien, elles se sont surtout attachées, en 1889, à la divulgation de toutes les utilisations imaginables.

La situation était tout autre pour la jeune rivale, l’électricité, qu’on savait à peine fabriquer, il y a dix ans, et dont on connaît encore mal la théorie; elle a dû étudier non seulement ses procédés d’utilisation, surtout comme éclairage, mais encore ses procédés de production, voire même sa canalisation. Ce qui a fait une partie de ses progrès, c'est que l’électricien est non seulement technicien dans son usine, mais encore l’installateur de. l’éclairage, l’ingénieur et le conseil de son client.

Tout le monde connait le pavillon du gaz à l’Exposition, si admirablement compris pour la divulgation des nombreux moyens de consommer du gaz en tout et pour tout ; cuisine, chauffage des lieux habités et des bains, éclairage, force — le gaz a même la coquetterie de venir, sous forme do moteur, prêter sa puissance à l’électricité — et on a pu y voir avec quelles élégances et diversités toutes ces questions avaient été traitées.

Pour ce qui concerne l’éclairage public ou privé, nos lecteurs connaissent déjà les lampes à gaz perfectionnées que la Construction moderne a étudiées en détail au commencement de la quatrième année.

Avant l’apparition de l’éclairage électrique, le seul bec usité dans les villes était le bec papillon brûlant 130 litres de gaz par unité de carcel; et sur cette base, il ne fut pas malaisé d’établir quo la lumière électrique à grande intensité (à peu près seule connue alors', au moyen des bougies Jablochkoff, si simples de fonctionnement et d’entretien, était moins coûteuse que l’éclairage au gaz. Mais, en parvenue de la veille, l'électricité s’était hâtée trop vile de triompher et elle arrivait avec bien des défauts, faciles à indiquer, plus difficiles à remédier, surtout en face de compagnies anciennes, d’une incontestable puissance économique, elqui, menacées, étaient dans d’excellentes conditions de défense.

On s'était, en effet, ingénié à produire le gaz à meilleur compte possible, à trouver emploi et preneur de tous les résidus, mais non à la bonne utilisation du gaz, ce qui regardait le client ; — tant mieux s'il brûlait trop — de plus, le bec papillon avait un grand avantage qu’il a conservé, sa simplicité, et nécessitant peu d’entretien.

C’est après l’éclairage au Jablochkolf, à l'avenue de l’Opéra, que parut le bec dit du 4 Septembre, dans lequel on obtenait avec une consommation horaire de 1,400 litres une intensité lumineuse de 12 à 13 carcels. C'était un simple pot à feu formé de la juxtaposition de becs papillons avec, au centre, un bec veilleur permettant l’allumage sans flamme, ces perfectionnements étaient un progrès dans l’intensité lumineuse d’un seul appareil d’éclairage; mais la dépense était sensiblement la même, et proportionnelle à la quantité de lumière produite.

Dès lors les gaziers, stimulés par la concurrence électrique, ne s’arrêtèrent plus dans la voie du progrès, et après le bec Siemens (1880) les modifications furent nombreuses et conduisirent, depuis 1883, à d’excellents résultats produisant des foyers de 20, 30 et 30 carcels avec une consommation de 30, 40 et même 33 litres de gaz par carcel.

Ces lampes peuvent être ramenées à trois types : le type Wenham, le type shulke et les lampes à incandescence par le gaz.

Dans le type Wenham, le foyer lumineux est constitué par une nappe horizontale, éclairant de haut en bas, les lampes de ce système sont les Cromartrie, W. Sugg, Grégoire et Godde, Wouters, Esmos, Siemens, Danischouks, Deselle, etc.

Dans le type Schulke, le loyer lumineux est produit par une couronne de papillons verticaux.

Leur principe commun est celui de la récupération, c’est-à-dire que l’air qui alimente le foyer est chauffé par les produits de la combustion avant d’agir comme comburant. Dans l’ancien bec, l’air arrive froid, on consomme donc une grande quantité de gaz pour chauffer cet air et l’amener à la température de combustion, tandis que les produits de la combustion sont rejetés à une haute température, et sans utiliser la chaleur qu’ils contiennent.

Les lampes du type Schulke conviennent mieux à l'éclairage public, leur dispositif étant moins fragile. Le bec parisien (rue de la Paix et avenue de l’Opéra) brûle 4,300 litres de gaz pour 80 carcels, soit environ 60 litres par carcel ; supposons 70 à 80 au maximum, on est cependant loin du premier bec du 4 Septembre brûlant 103 litres. Des études faites sur le bec industriel de MM. Bengel frères (place Notre-Dame-dés-Victoires) ont donné 130 carcels pour 5,000 litres de gaz, soit 33 litres à la carcel; en admettant même une forte majoration, l’économie n’est pas moins considérable.

Le principe de la récupération permet donc aujourd’hui d’obtenir l'unité de lumière de la carcel pour 60 à 70 litres de gaz avec des appareils de faible intensité, et 33 à 40 avec ceux de grande intensité.

Ces lampes ont l’inconvénient inhérent à beaucoup d’appareils perfectionnés, à savoir de nécessiter un certain entretien; pour l’éclairage des rues cette objection a toute sa valeur et l’on ne verra que bien lentement disparaître le bec papillon. Les éclairages de la rue de la Paix, avenue de l’Opéra, place Notre-Dame-des-Victoires semblent plutôt être là comme preuve que tout n’avait pas été dit sur l’éclairage au gaz et comme économie et comme lumière; c’est une démonstration concluante, non pas encore une application définitive.

Les lampes du style Wenham ont été surtout installées dans les lieux publics, cafés, restaurants, boutiques, où un simple remplacement de becs donnait immédiatement une plus grande intensité lumineuse à même dépense, et comme il s’agissait de l’intérêt privé, elles ont pris de suite une extension importante, laissant loin derrière l’éclairage des rues payé par tous; c’est aussi dans cet ordre d’idées qu’avait été installé le bec « Albo-Carbon » consistant à charger le gaz en principes riches en carbone par des vapeurs de naphtaline. Cette invention ne faisait que perfectionner une installation plus primitive, dont on a peu parlé, et consistant à faire barboter le gaz dans de l’huile de pétrole, il n'est pas douteux que les préventions contre ce naphte ont dû empêcher le développement d’une utilisation moins désagréable et nauséabonde que le précédent.

Le troisième type de lampes est celui des lampes à incandescence, donnant des foyers de faible intensité et convenant très bien, par cela même, pour l'éclairage des appartements. Dans ce système, le gaz qu'on fait brûler à la plus haute température possible, porte au blanc une matière quelconque, absolument comme le courant électrique passant dans un fil mince et conducteur, le travail effectué dans ce passage se transforme en chaleur. Quelques-unes des lampes du type Wenham, à flamme renversée et au-dessus de laquelle se trouve un disque en chaux, qui est chauffé et renvoie la flamme de haut en bas, participent également de ce système ; mais c’est M. Clamondqui, le premier en 1882, imagina un bec dans lequel la combustion du gaz se fait à l’intérieur d’une mèche en magnésie filée, qui devient incandescente en quelques secondes, et que M. Auer von Welsbach perfectionna en 1885 : un bec Bunsen brûle (à la flamme bleue à peine éclairante par l’afflux d’air assurant une combustion complète) au milieu d’un cône formé d’une gaze légère imprégnée do certains oxydes métalliques; le tout est entouré d’un verre ordinaire. L’appareil est donc simple, il est de plus économique et donne la carcel pour 40 litres de gaz à l’heure, avec un pouvoir éclairant de 2 carcels, alors qu’on n’obtient celte consommation minima qu’avec les becs à grande intensité; la mèche durerait 800 heures et la flamme est fixe, blanche, comparable à celle des lampes électriques. Elle convient aux installations intérieures, où l’on peut soigner ces mèches qui sont d’une grande fragilité.

A l’Exposition universelle de 1889, où quelques-uns s'attendait à voir le triomphe de l'électricité, le gaz a pris une part considérable; il y avait place pour deux sans doute, et si l'électricité a montré une exposition de ses progrès considérables depuis 1881. toutefois comme quantité d'éclairage le gaz prime de loin sa cadette.


(A suivre)


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Re: L'éclairage artificiel

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Texte et illustrations de "La construction moderne - 12 avril 1890"

Comme complément aux articles si complets de M. Joinard sur l’éclairage artificiel, et particulièrement sur le gaz, nous donnons deux appareils régulateurs du gaz, réservant pour un prochain article la statistique de l’éclairage au gaz et à l’électricité, Ces appareils sont de deux systèmes différents auxquels on peut ramener tous les régulateurs à gaz au moins dans le principe. Ils se trouvaient tous deux à l'exposition de la classe 27 ou dans les annexes:
l°Le régulateur de M. Laurent Petit, régulateur à l’admission, à section d’admission variable et section d'échappement constante;
2° Le régulateur de M. Bablon, régulateur à l’échappement, à section d'admission constante, et section d’échappement variable.

Régulateur Laurent-Petit
Régulateur Laurent-Petit

Régulateur Laurent Petit. — L’appareil de M. Laurent Petit comprend un manomètre d’un type spécial et un petit moteur (ici électrique) qui actionne la valve ouvrant et fermant l'orifice d’admission.

Le manomètre est un manomètre sec, d’une construction spéciale que nous allons rapidement décrire (fig. 2).

eclairageartificiel-02.jpg

Une membrane a fixée dans la boite dés pressions s'élève ou s’abaisse suivant leur intensité et l’effet constant d’un contrepoids P. La membrane en se soulevant ou s’abaissant fait osciller, par l’intermédiaire d’une, petite bielle et d'une petite manivelle, le poids P fixé sur un tourillon t1 portant une roue dentée v1 engrenant avec une autre roue dentée v2 calée sur le tourillon t2 solidaire de la pièce A, et par suite d’une aiguille qui parcourt un cadran divisé marquant les pressions de 0 à 50 m/m d’eau. L’expérience montre que l’appareil est sensible à deux divisions. Ce manomètre est plus simple de principe que ceux du système Bourdon; on voit aisément qu’en prolongeant la tige qui s’appuie sur la membrane, on pourrait la terminer par un plateau recevant de petits objets, des lettres par exemple. C’est une véritable petite balance, nécessitant une graduation nouvelle pour chaque appareil, et dont la sensibilité est augmentée ou diminuée par l’importance du poids P elle rapport des engrenages v1 et v2.

eclairageartificiel-03.jpg

L’aiguille, manœuvrée à la main, peut être mise en un point déterminé du cadran, et son autre extrémité appuie alors sur une des bornes b (car elle ne se trouve pas en équilibre); ces bornes par un système de fils établissent la communication du courant d’une pile de quatre à six éléments ordinaires avec un des électro-aimants mm qui, dans son fonctionnement, actionne un des trembleurs ll; par un système ingénieux analogue à l’échappement à ancre, le mouvement du trembleur entraîne celui d’une des roues g1 et g2 calée sur un arbre qui reçoit un petit pignon engrenant avec la roue R (fig. 1 et 3), sur le tourillon de laquelle un petit pignon engrène avec le secteur à crémaillère f. Ce secteur est fondu d’une seule pièce avec le secteur e et pivote avec lui autour de S. Le secteur e engrène avec la roue d’engrenage p, calée sur l’arbre qui commande la valve ouvrant plus ou moins l’orifice d’admission du gaz.

Lorsque la pression, qui par exemple a diminué par suite de l'étranglement est arrivée à être celle indiquée par l’aiguille, celle-ci en équilibre n’appuie plus sur les taquets b b, la communication des piles avec les bobines électro-aimant est interrompue et le régulateur s’arrête.

Si la pression vient à changer, l’aiguille maintenue entre bb ne peut changer de place, mais appuyant sur un de taquets, elle établit la communication du petit moteur électrique avec son générateur, c’est-à-dire les piles ; la distance entre b et b peut être changée à la main et cette distance dé termine la sensibilité de l’appareil.

La pression peut changer, soit par suite des variations au départ à l’usine, soit par l’extinction ou l’allumage de plusieurs becs — l'aiguille alors se déplace pour indiquer sur cadran le chiffre qui marque cette pression, mais son extrémité opposée ne peut se mouvoir que dans des limites restreintes entre les bornes bb, et venant appuyer sur l'une d'elles, vient établir la communication avec les éleclro-aimants qui, par l'intermédiaire du petit moteur électrique, ouvre ou ferme la valve d’admission; l’étranglement ou l’élargissement qui en résulte, diminue ou augmente la pression jusqu'à ce que l’extrémité de l’aiguille ne s’appuie plus sur les bornes, quand cette aiguille est en équilibre.

Cet appareil est remarquable en somme par la simplicité de son manomètre à l’abri de tout accident. Quant au moteur électrique nécessitant une pile et son entretien, l'objection qu'on en pourrait tirer nous semble sans valeur, à une époque où téléphone et sonneries fonctionnent dans maints appartements.

Cet appareil régularise immédiatement à l’admission les très fortes variations des conduites à gaz, au moment où les usines chargent leur cloche, ou quand l’allumage brusque occasionne de grandes chutes de pressions, etc., etc.; il maintient très fidèlement la pression à 2 m/m d’eau près; en éloignant les butoirs bornes bb on peut rendre la variation plus considérable.

Installé au pavillon du Gaz, il y a fonctionné dans de bonnes conditions.

(A suivre.)
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Texte et illustrations de "La construction moderne - 24 mai 1890"

Régulateur Bablon. — Ce régulateur se visse directement sur chaque bec, il servira également pour le papillon à air libre, et dans ce cas il a l’aspect extérieur représenté par la figure 1 ; s’il s’agit de becs intensifs le couvercle supérieur est fileté extérieurement et a la grosseur convenable.

La figure 2 montre une coupe de l’appareil, et la figure 3 l’appareil démonté.

Le principe est celui-ci : section d’admission constante, et variation de la section d'échappement. On règle donc cette admission au débit voulu, 200 litres pour une pression de 25 m/m d’eau par exemple.

Il comprend trois parties distinctes: C, tuyau fileté se fixant sur la conduite de gaz: — B, boite d'échappement où le gaz pénètre par l’espace variable existant entre L et la partie supérieure du tube ouvert D ; de plus B forme couvercle fileté extérieurement ou intérieurement, à la demande; —A, boite de réglage contenant l'appareil régulateur proprement dit.

Cet appareil est divisé en deux parties H et D rentrant l’une dans l’autre. La partie supérieure D comprend un tube ouvert aux deux bouts, percée de deux petites fenêtres I, et sur lequel est soudé un piston I formant soupape non jointive avec la paroi interne de A ; — la partie inférieure est un tube fermé seulement en bas et percé de deux fentes longitudinales m n.

eclairageartificiel-04.jpg

Reportons-nous à la figure 2 : le gaz arrivant en c, passe dans A par le jeu existant entre le piston P et A; puis, cette boîte étant fermée en haut, par la paroi supérieure N, il passe par les fenêtres I dans le tube D, s’échappe à sa partie supérieure e plus ou moins distante de L suivant la pression et formant ainsi orifice à section variable; — de plus, à l’admission, le gaz pénètre aussi dans l’intérieur du tube par les fentes m n, plus ou moins découvertes par le tube H, et se réunit au gaz passé par A el I dans H.

L’ensemble des deux tubes H et D est mobile dans A; à la main, mais sous l'influence de la pression, grâce à la paroi N la partie supérieure e ne peut se coller sur L et ainsi obstruer complètement l’orifice d’échappement.

Le réglage à l’admission s’obtient en faisant plus ou moins pénétrer la partie D dans la partie H, ce qui découvre plus ou moins les fentes m n.

La perte de charge éprouvée par le gaz, en passant par ces orifices, établit dans A une pression plus faible que celle de C, et le régulateur étant comme suspendu et en équilibre, cette pression sera celle de C diminuée de la pression due au poids du régulateur HPD évaluée en millimètres d’eau; la différence des pressions sera donc constante, mais la position du tube n'en sera pas moins variable, car la face intérieure de ce piston recevant, d’abord, l’effet d’un excès de pression en C, fait monter le régulateur, et la pression venant presque immédiatement à s’équilibrer, le maintient en cet état; car l’afflux de gaz en A, qui ne trouve pas issue suffisante en e L, produit une contre-pression dans celte chambre, contre-pression égale à la pression en C diminuée de la pression due au poids de l’appareil régleur.

Cet appareil, tout en jouissant de propriétés théoriques très simples cl assez nettement définies, à savoir celles des pertes de charge éprouvées par le gaz passant brusquement d’une conduite dans des orifices de bien moindre section, et de plus d’une construction assez rustique, devra cependant nécessiter pour son réglage la présence du constructeur lui-même; de plus, il devra être établi avec beaucoup de soin el dans des conditions de grande propreté, son fonctionnement très méticuleux pouvant se trouver entravé par des poussiers. Aussi devra-t-il être posé sur les chandelles préalablement en place, el il ne faut pas laisser faire le fixage chez le gazier. Pour que l’appareil démonté, puis remonté, soit prêt à fonctionner et par suite à être vissé sur le bec, il faudra qu’en le tournant et retournant on entende distinctement la soupape frapper alternativement les deux fonds de A, sans qu’elle paraisse gênée.

Les appareils de ce système sont, on le voit, très rapides d’installation el ne nécessitent pas de moteur particulier. Toutefois, on comprend très bien que pour de très fortes pressions il ne fonctionnera plus, c’est-à-dire à partir du moment où la soupape HPD est calée par N et ne peut plus monter; on a alors une section minima d’échappement qui peut se trouver encore trop considérable.

Les grands régulateurs à l’admission générale, comme ceux du système Laurent Petit, ne sauraient eux-mêmes être complètement suffisants, car les becs placés à l’extrémité de la conduite secondaire d’un local (en tète de laquelle se trouve le régulateur) sont alimentés à une pression plus faible que ceux qui se trouvent en tête.

Ces deux systèmes combinés semblent devoir résoudre la question d’une façon complète.
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