chaudière horizontale

Une petite chaudière pour de petits moteurs, avec un air rétro : construction assez simple avec tous ses accessoires ...

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Il s'agit de la  chaudière construite pour la chaloupe ENATA il y a 4 ans. Je l'ai ressortie pour tester le nouveau moteur à tiroir. Petit problème au bout de 2 ou 3 chauffes : impossible de "lire" le niveau ...démontage et bris du tube. L'occasion de tout démonter, et d'en faire les plans.

Cette chaudière, malgré le handicap d'un tube de cuivre trop épais,  convient bien à de petits moteurs, 2 cm3 maximum. Elle vient cependant de fournir suffisamment de vapeur au moteur de 3.6 cm3 de la chaloupe Enata pendant près de 20 minutes  !

Description de sa construction plutôt simple mais aussi de tous ses accessoires et du brûleur ...
Pour un meilleur suivi des explications,
télécharger les croquis,
c'est le pied !

le tube

Tube en cuivre de 60 x 63 avec deux flasques en laiton d'épaisseur 2. Toutes les pièces sont brasées à l'argent.

Certes, il faudra être équipé ou demander à un professionnel. Vous pouvez éviter cela en trouvant du tube de 1 mm d'épaisseur en laiton. Aucun problème pour la brasure (torche) et un rendement bien meilleur !

On trouve ce genre de tube chez Tartaix (vente au cm). Par contre, il faudra revoir le plan du support selon le diamètre trouvé. En 60, ça existe.
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Les deux flasques sont maintenues par deux tiges filetées de 4.

Les tubes bouilleurs au nombre de 4 sont en cuivre de diamètre 6 (5 est possible). Pour les former sans outillage approprié, remplir une longueur d'environ 20 cm, pincer une extrémité, remplir de sable, fermer et former sur un rond de diamètre approprié.
L'ajustage avec les trous préalablement percés n'est pas aisé, mais on y arrive ...

Essayer de faire en sorte que les tubes bouilleurs soient au même niveau.

J'ai demandé à un ami de procéder à la brasure en suivant cet ordre :
. tube, flasques serrées avec les tiges filetées, tubes bouilleurs maintenus en place (barre transversale métallique pour l'écartement du tube et fil de fer):
    . les tubes bouilleurs, la face avant sans oublier les écrous
. positionnement des supports avancés pour le niveau et brasure
. positionnement des viroles et brasure
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Extrait de lecture :
Je viens de ressortir "Vaporismes" de Pierre Dubarry de Lassalle - Editions Picador -, mon livre de référence (page 51).

" la chaudière (à gaushe) est un peu la chaudière à tout faire, du type "Smithies" ...elle comporte des tubes bouilleurs qui, s'ils ne forment pas une surface de chauffe considérable, ont le mérite de faire circuler l'eau par thermosiphon. A cet effet, il y a lieu de respecter les cotes relatives I et L, le côté I amenant l'eau froide dans le bouilleur et le côté L délivrant l'eau chauffée, selon un circuit de convection efficace et facile à réaliser."

La "relativité" des cotes I et L m'a interpellé, mais, en me référant à un autre plan à droite (Bernard Rétif), les miennes tendent plutôt vers l'égalité ... cependant,  il est impératif que les tubes soient penchés et que l'un des côtés débouche plus haut que l'autre.

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Il n'y a pas de virole de trop plein sur cette chaudière, et c'est dommage car un niveau, même avec un tube de verre de bon diamètre, n'est pas assez fiable. Pour installer un trop plein, porter l'axe de la virole à 43 mm du fond.

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Les tubes bouilleurs : vous pouvez constater qu'ils ont beaucoup soufferts lors du positionnement ! ! !
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Vue avant : ne pas tenir compte du téton vissé sur l'une des extrémité des tiges filetées : il servira à la fixation du cache.
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vue arrière
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Une petite idée pour le positionnement afin de ne pas avoir trop de problèmes lors de la pose des éléments du niveau. On se sert des pièces horizontales du niveau qu'on visse avec le téflon. Repérage  sur le disque du laiton et sur les supports... placer selon les repères et braser.
Pour la virole du dôme vapeur , on peut aussi procéder à un pré-réglage avec le joint qu'on a l'intention d'utiliser afin de l'avoir dans la bonne position : marques sur le tube et la virole qu'on positionnera ainsi avant brasage.
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vue de dessus avec les viroles

le support

Il a été fabriqué avec de l'aluminium de 4 mm d'épaisseur.

La fixation des éléments se fait par vis M2 . Commencer par percer tous les trous à 2.2, maintenir sur une surface plane et repérer avec un pointeau les endroits où il faudra percer à 1.2 puis tarauder à 1.6.
Attention, dans l'alu utiliser du White-spirit pour le taraudage.

Il est possible qu'au montage final on ait des petites variations de positionnement ... petite lime aiguille  pour agrandir les trous. Et si on se trompe - trou mal placé surtout pour le support intérieur de chaudière - ... on bouche !

Tout a été découpé à la scie sauteuse et "limé" à la fraiseuse, sauf les arrondis ... Patience obligatoire !

Le fond sera en tôle de 0.5. Pour un montage de ce fond après la pose du niveau (vérification de l'étanchéité), une lumière est découpée. Un volet pivotant permet de l'obstruer. Prévoir aussi 4 pattes de fixation.
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vue générale
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face avant et support arrière haut
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support arrière bas
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à ce stade, le tube doit être horizontal

la cheminée et  le cache avant

Un support en tôle de 0.5, une bague et un tube laiton (shiplander : évacuation des eaux des fonds des bateaux, 1 pouce de diamètre).
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:
Sur le devant de la chaudière, le fond bombé d'une boîte d'aérosol dont l'intérieur fait 63 mm pour former le cache avant.
Ce cache sera fixé par deux écrous de 2 se vissant dans 2 rallonges elle-mêmes vissées sur les tirants de la chaudière (voir premier croquis et photo n° :2
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Plutôt que de découper immédiatement la tôle (ciseaux), faire un gabarit avec ces dimensions en carton ... ce sera plus sûr. Découper avant pliage le rond de la face supérieure. Ce pliage se fait facilement en plusieurs étapes : les côtés, puis le centre sur une petite forme en alu de même largeur.

Pour la bague, plutôt que de travailler un rond de 36 de diamètre, aller chez le plombier : on y trouve des trésors !
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Le tube et la bague obtenue à partir de l'élément de plomberie.

2 trous M1.6 pour la fixation de l'embase sur la tôle.

sortie vapeur

Il est intéressant d'obtenir une vapeur la plus "sèche" possible. Pour cela cette chaudière permet un déploiement assez long du tube vapeur (2 x 3) qui passe dans la flamme.

On formera ce tube pour qu'il fasse un serpentin entre le corps de la chaudière et les tubes bouilleurs, et on n'oubliera pas de le mettre en place avant de présenter la chaudière sur son support.
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préparation
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positionnement

début du montage

Les éléments ont été peints avant ce montage à la bombe : peinture noire pour radiateur qui tient très bien.
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pose du dernier élément du support après la mise en place de la chaudière
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vérifier l'équerrage
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tétons pour fixation avant
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présentation du fond bombé
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pour se faire plaisir:
petite plaque et cerclage
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ensemble des accessoires

Un ensemble comprenant :
    . un encadrement d'ouverture qui sera fixé par 4 vis M 2
    . la cheminée et son support à voir ci-dessus
    . un bouchon (remplissage)
    . plaque et cerclages (pas obligatoires)
    . un niveau
    . un dôme vapeur
    . un manomètre




Plusieurs montages utilisent ces accessoires : brasage des supports de niveau (le niveau), positionnement et coupe du tube de sortie vapeur (dôme vapeur).
Il faudra donc les réaliser au préalable et, comme leurs plans peuvent servir à d'autres réalisations, on les trouvera dans :

!

Et, après quelques jours de plaisir ...
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face arrière avec le niveau
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isolation des tuyaux apparents
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l'ensemble
Quelques extraits de lectures

- à propos de l'épaisseur du tube ::: si la pression envisagée ne dépasse pas 3 bars, l'épaisseur sera du diamètre :100
                                                                      ente 3 et 7 bars, il faudra 2 diamètres : 100
                                                                      et de 7 à 10 bars, 3 diamètres ; 100

- remplissage : jamais à plus des 3/4 de son volume pour que l'eau bout correctement et que la vapeur envoyée au moteur soit la moins mouillée possible

- utilisation : toujours s'arrêter avant la panne sèche et procéder à plusieurs essais avant de prendre le large. Mieux vaut une sortie plus brève qu'une chaudière mise à sec. Par des essais à l'atelier, on peut ainsi prévoir un arrêt de l'alimentation gaz avant l'absence d'eau dans la chaudière.

- une donnée à prendre en compte : l'expérience des anciens recommande une chaudière dont la capacité est égale à 150 fois la cylindrée du moteur ... mais tout dépendra de l'utilisation du moteur et notamment de sa capacité à tenir le ralenti !
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La chaudière décrite ci-dessus à une capacité théorique de 160 cc et pourtant, pour des raisons de sécurité, je n'en utilise que 100.


En observant le croquis suivant, à gauche, on voit  les positions obtenues par le niveau :
    . cette position est bonne pour le niveau haut qui permet un remplissage précis
    . mais mauvaise pour le niveau bas car on est bien au-dessus d'une éventuelle panne sèche ...si on s'en tient à son observation.


Un petit procédé utilisé sur une autre chaudière pour pallier cet inconvénient :à droite, la partie basse du niveau vient se piquer sur un coude et, de ce fait, augmente  la capacité utilisable si on veut s'en tenir à l'observation du niveau.

Il faudra aussi quelques essais pour déterminer "X", hauteur entre les tubes bouilleurs et la base des flammes du brûleur.

la chauffe

Elle sera assurée par un brûleur de construction personnelle. Alimentation par un petit réservoir de construction simple dont la vanne est facile à construire.
On arrivera à la pression de deux bars en un peu moins de 7 minutes.
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les essais

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installation précaire, le mano monte ...
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avec arrivée directe de la vapeur à travers le graisseur
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installation cette fois d'une vanne vapeur juste après le graisseur
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recherche de la bonne ouverture de gaz
Et, le moteur à tiroir de 1 cm3 va partir pour une trentaine de minutes ... arrêt des essais à l'heure de l'apéro !  La mise en pression (2 bars) a été obtenue en 7 minutes.
Dans la foulée, nouvel essai du moteur de 2 cm3 ... résultats comparables. Petite chaudière mais chaudière performante ...
Et encore celui de la Chaloupe Enata  (3.6 cm3) ...

Voir les vidéos au bas des albums cités.

Cette chaudière a fait l'objet d'un article dans l'Escarbille n° 141


mes amis construisent

Cliquez pour agrandir l'imageMerci à Roland JACQUINOT de m'avoir envoyé la photo de ce bel ensemble : un travail particulièrement soigné !
Cliquez pour agrandir l'imageUne construction de Tomas ZARAGOZAdont on verra d'autres photos et une vidéo dans son
album

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album terminé ...

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