vaporisation instantanée : quelques trucs et constructions diverses

La vaporisation instantanée ? Un nouveau virus et il est probable qu'au fil du temps cette rubrique s'étoffera ...

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sommaire de cet album

1 - serpentin en tube aplati
2 - vanne démultipliée
3 - graisseur à déplacement
4 - ensemble moteur réducteur électrique
5 - brûleur
6 - enveloppe de serpentin
7 - soupape de décharge




8 - raccords pour tube en silicone
9 - serpentin en forme de 8
10 - clapet anti-retour double et simple
11 - limiteur de pression
12 - vanne by-pass à commande rapide
13 - réservoir-tampon (hydophore) simplifié
14 - réservoir-tampon plus élaboré

1 - serpentin en tube aplati

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Parfois il est des sujets où il ne faut pas mettre le nez car, l'imagination s'emballant, on en vient à penser à d'autres réalisations ...

Premier exemple qui sera peut-être suivi d'autres, ce serpentin en tube aplati : espace entre les parois de 1/10ème. Ce qui donnera une capacité de 1.66 cm3.
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Dans la foulée, j'ai essayé de réaliser un autre serpentin, cette fois sans insert en écrasant le tube avec un espace entre les parois écrasées de 1/10ème.

On obtient assez facilement, à notre niveau, cette forme aplatie.
Et ça fonctionne aussi très bien.

Document extrait de : http://www.gloubik.info/sciences/spip.php?article1036



Pour les amateurs, une petite description du procédé :
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aplatir le tube recuit à l'étau en gardant une ouverture d'un mm environ
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introduire une bandelette de papier dans le tube
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premier essai ... pour voir si l'eau va circuler
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une baguette facilite le passage du papier : collage
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former à la main

Après un premier essai réussi avec une chute de tube de 3 x 4, la réalisation avec un tube de 45 cm.
On commence par le recuire, on l'aplatit à l'étau sans l'écraser totalement et en gardant quelques centimètres cylindriques de chaque côté pour la fixation future des embouts, on le recuit à nouveau, on le sèche, on introduit la bandelette de papier en la collant sur une baguette, on place dans l'étau et on serre au maximum ... un coup de chauffe fait disparaître le papier !

Cette idée du papier pour obtenir le fameux 1/10ème m'est venue en lisant la brochure de Rudy MEMIN qui l'a utilisée pour reproduire l'expérience des Frères SERPOLLET.

Un dernier truc découvert après la réalisation : pour obtenir un espace régulier entre les spires, il suffit d'insérer un bandelette de carton de la bonne épaisseur lors du façonnage ...

2 - vanne démultipliée

qui permet un réglage plus fin de la sortie de l'eau vers le serpentin.
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Construction facile.

Pour la molette, j'en ai utilisé une en alu et le pignon est monté en forçant (petit ajout de colle superglue). Cependant il serait plus judicieux et plus solide de le réaliser en laiton et d'y souder à l'étain le pignon.

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3 - graisseur à déplacement

Pour l'instant ce n'est qu'n projet mais il remplacerait le godet qui équipe actuellement le moteur construit pour les essais.

Il est à déplacement et son usage n'est jamais conseillé pour la vaporisation instantanée. Il faut cependant penser que dans mes montages je ne pense pas un jour dépasser les 4 bars au mano ...

Un dessin ispiré par ceux de :
. Gilles BARRET(CAV 331), plan paru dans l'Escarbille n° 102
. Jean Louis BOURDEAU, plan paru dans Bateau Modèle HS n°4

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amélioration

Un graisseur construit et amélioré lors d'une autre réalisation où
. on va faciliter le remplissage par des lamages sur le côté du tube de prise de vapeur (une profondeur de 0.5 qu'on pourrait passer à 1 sans problème)
. on va faciliter la vidange en allongeant le tube)
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positionnement
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fraisage
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toutes les pièces
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soudure
Saisissez le texte du paragraphe ici
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4 - un ensemble moteur réducteur électrique pour pompe

construit pour remplacer l'actuel  : cela prendrait trop de temps pour le faire venir et de plus, on peut en réduire les dimensions.

Il est construit en aluminium. Les roues dentées sont en plastique : 50 dents avec pignon de 10 dents.
Sur une des faces, percer un trou de 6 qui recevra l'avant du moteur (2 vis le maintiennent) : sur l'autre face, percer à 6.2 et prévoir le passage des fils.

Attention toutes ces dimensions sont celles qui correspondent au moteur et aux roues récupérées.

Les axes sont en tube de laiton de diamètre 3 et c'est un bout de fil de fer qui les maintient.

On pourra faire varier la vitesse en fonction du voltage mais aussi de la liaison avec l'axe de la pompe : roue de 50 dents ou roue de 10.
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protection des soudures par tube silicone
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montage des roues dentées
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liaison moteur - piles
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une idée pour la roue se trouvant sur l'axe de la pompe
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5 - un brûleur pour remplacer le "champignon"

Le "champignon" de Camping-gaz fonctionne vraiment bien ! Mon problème est que si je veux m'en procurer un autre, il me faut acheter le réchaud complet ... Alors autant essayer de fabriquer un brûleur ayant la même capacité calorique.

Léonard SUYKENS a étudié ce brûleur : 76 trous de diamètre moyen de 1.4 ce qui donne 111 mm².
La puissance en charge moyenne est de 8.7 Wh x 111 = 957.7 Wh
Le gicleur est de 0.22 qui donne un débit de 60 g/h. Le pouvoir calorique du butane est de 13.7 Wh / g et le gicleur donnera donc 822 wh. Comme le dit Léonard, les résultats sont en harmonie (page 5 du cahier 3 qu'on peut télécharger sur le site).
Description du brûleur devant remplacer ce champignon :
. sur le dessus, 24 trous de 1.5 de diamètre : trous qui sont reliés par des fentes de 0.8 de large
. sur le côté, 12 trous de 1.5
» et on obtient un totalde 121 mm²  Pas bien loin !
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6 - enveloppe du serpentin

Cliquez pour agrandir l'imageIl n'est pas très gros et on peut récupérer une "bombe" en ferraille dont le diamètre est de 45 ou 50 mm.
Un peu de découpe, de la peinture pour radiateur ... et c'est terminé !

Sur le dessus une petite cheminée (tube alu qu'il faudra probablement reprendre pour qu'il s'emboîte) et une petite patte percée qu'on n'oublie pas de découper de même que le passage pour l'allumage.

7 - une soupape de décharge

qui en fait sera détournée de son rôle !
Cliquez pour agrandir l'imageUne idée de plan très simple que l'on trouve sur ce site :
http://joho.p.free.fr/EC/THEMES/Limiteur%20de%20pression/LIMITEUR%20DE%20PRESSION%20DOUBLE%20ETAGE/ANALYSE%20DU%20LIMITEUR%20DE%20PRESSION.htm
Et voici le plan qui en a été tiré :
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Cliquez pour agrandir l'imageFonctionnement appliqué à la vaporisation :

1 -pratiquement aucune pression, le flux ne rencontrant aucune contrainte

2 - on ferme la dérivation, l'eau va alors pousser la bille et la pression va augmenter devant cette résistance; toute l'eau se retrouve dans la bâche

3 - le bouchon est remplacé par la vanne à l'entrée du serpentin. Le circuit d'eau se divise mais la pompe débitant 10 fois plus que ce que demande l'ouverture de la vanne, on envoi dans le serpentin une eau légèrement pressurisée ...

Un essai (projet 3) à voir dans cet
album

8 - des raccords pour les tubes en silicone

Des raccords normaux ne tiennent pas la pression ou tout au moins pas longtemps.
Voici deux manières d'en obtenir de plus résistants :

un modèle simple qui résistera à 1.5 ou 2 bars.

Principe : le tube silicone (3 x 5) s'enfiles sur un raccord classique de diamètre 4Cela serre un peu mais on peut augmenter le serrage en glissant un bout de domino de gros diamètre (ici environ 5.3)
On utilisera un autre raccord pour enfiler mais tout en laissant la vis libre de tourner.
Les vis réduites du domino sont replacées pour boucher le trou, pas pour serrer sinon un joli jet d'eau va sortir ...
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un modèle plus résistant

où le tube silicone enfilé sera serré dans de petites gorges avec du fil de laiton de 0.4.
Ce montage a résisté à une pression (j'avais oublié d'ouvrir la vanne fine) de 4 bars.
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9 - un autre serpentin de type "Westbury" en forme de 8

Une idée de construction née de ce croquis trouvé à la page 96 de Vaporismes.
Westbury, ami et contemporain de J.Suzor, doutait du chauffage par brûleur-torche dans l'axe du serpentin. Aussi il a proposé une autre solution (à réserve d'eau il est vrai) qui consiste à réaliser un serpentin en 8 à plat donc à double corps et à la chauffer par le dessous au moyen d'une ou deux rampes. Pour des performances moyennes ...
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réalisation

à partir d'une longueur de 3 mètres de tube de 2 x 3 recuit d'origine.
Cliquez pour agrandir l'imageSerrer 2 bouts de rond en bois de 22 mm de diamètre  (manche à balai) séparés de 10 mm dans l'étau.
Cliquez pour agrandir l'imageEnroulement qui se fait assez aisément.
Cependant, il faudra repousser à l'aide d'un tournevis les spires. Une idée venue sur le tard mais qui fonctionne, mettre de l'huile sur les bois ...
Cliquez pour agrandir l'imageEt voici le résultat : en tournant les bois enduits d'huile on arrive à les séparer des spires.
Cliquez pour agrandir l'imagePar la suite, pour placer le serpentin sur son support, on pourra le recuire. Insister sur les spires en bout.
Cliquez pour agrandir l'imagePour le support, on prend de la tôle de laiton de 0.5 : percer à 3.3 en séparant les trous de 6 mm (et non de 5 comme je l'ai fait !). Rejoindre les trous à la scie fine et non à la tenaille qui va déformer la tôle.
Cliquez pour agrandir l'imageLe support est terminé. On peut percer la base pour offrir de l'air au brûleur.
Cliquez pour agrandir l'imageSi j'avais percé mes trous en les séparant de 6 mm, ce serait plus joli !
Cliquez pour agrandir l'imageUne forme en 8 bien particulière.
Cliquez pour agrandir l'imageUn brûleur qui n'attendait que de se rendre utile : 3 tubes.
Cliquez pour agrandir l'imagePar la suite, il faudra prévoir un capot avec sa cheminée pour évacuer les gaz.

Pour le brûleur, voir le paragraphe 3 dans cet 
album
Cliquez pour agrandir l'imageExemple de montage pour un essai du moteur de 1.35 cm3 à voir dans cet
album

amélioration de la chauffe

on le fera en modifiant le gicleur de 0.2 pour lequel le porte-gicleur réglable ne suffit pas.
Prendre le gicleur dans les doigts et le repercer à 0.3 !
La nouvelle photo montre la différence et, de plus, cette fois, on peut moduler la flamme ...
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10 - clapet anti retour double

qui va permettre d'envoyer de l'eau dans le serpentin avec deux pompes séparées.
Une réalisation simple à partir d'un carré de laiton de 10 et d'hexago de 8. Billes et ressorts en inox.
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corps et raccord
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calage pour la brasure à l'argent
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les clapets

vérification du fonctionnement :

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les ressorts

je les achète à l'Atelier Vaporiste mais il vient de m'arriver de tomber en manque !

Une solution : un ressort récupérer sur un briquet qui a un diamètre extérieur de 2.5. Parfait mais pas e, inox ... Il faudra le changer.

un modèle simple

qui équipe la loco-FlashJac.
Avant d'utiliser ce type de clapet, il est bon de voir si l'étanchéité obtenue est bonne. On peut le faire facilement en utilisant le compresseur. Ainsi ce modèle va tenir bien plus la pression insufflée que les 5 minutes affichées au réveil.
Il faut évidemment fermer toutes les ouvertures : ici, vanne fine et obus de la valve de remplissage bien étanche.
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une cote oubliée : diamètre du trou recevant la bille = 3.2
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11 - limiteur de pression

qui sera utilisé pour réduire la pression à l'entrée du serpentin et qui vise à réguler l'arrivée de l'eau pendant que la réserve d'eau se vide, réserve d'eau mise sous une pression bien supérieure ...

Une idée née sur le Forum BloOOo où Thierry parlait d'un détendeur.

A noter que ce limiteur de pression servira aussi de vanne anti-retour.

de la recherche sur internet au plan

Sur WIKIPEDIA, le modèle de limiteur de pression le plus simple ... Il en existe sur d'autres sites de plus complexes à membrane mais difficiles à modéliser ...

L'étanchéité sera obtenue avec un joint torique 3.5.1; sur les bouchons une rondelle de téflon mais il faudra ajouter du téflon en ruban.
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Cliquez pour agrandir l'imageLe corps et sa bague en hexagonal : on va voir que cette solution est bien pratique pour réaliser les taraudages et le passage de l'alésoir.
Si on serre le tube, il va légèrement s'ovaliser !

Reste à braser à l'argent.
Cliquez pour agrandir l'imageAvec le petit tour, il est plus facile, après centrage su tour, de réaliser les perçages de 8 à la perceuse sur colonne (si on dévie un peu ce n'est pas bien grave.
Repasser à l'alésoir le trou obtenu.



De l'uitilité te la bague en hexagonal ...
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présentation du taraud
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taraudage
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alésage
Cliquez pour agrandir l'imagePerçage du corps, préparation de la pose du manomètre, usinage de la sortie vers le serpentin.
Toutes les pièces seront brasées à l'argent.
Cliquez pour agrandir l'imageSouder en premier e tube conduisant au mano sur la sortie conduisant au serpentin.
Positionner en soutenant le montage grâce à une cale et braser le corps.
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origine du ressort
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ressort et pointeau

Le poussoir est obtenu dans un rond de 6 coulissant parfaitement dans le tube de 6 x 8.
Cependant, il faut lui ajouter un joint torique si on veut obtenir l'étanchéité et ne rien perdre de la pression envoyée par le réservoir (6 bars dans mon cas au début).

Pour obtenir une donne concentricité : joint et tige filetée, il fut travailler avec une pince de 6.

Pour le joint torique, on pourra essayer le montage avant de démonter l'outil ... au cas où une reprise serait nécessaire .
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contrôle
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taraudage

montage

Enter le poussoir avec sa tige fileté (blocage, voire frein filet - pas de soudure pour ne pas décentrer la tige filetée).
Placer le bouchon et avancer le poussoir pour que le pointeau enfilé sur le ressort vienne à proximité de l'orifice amenant l'eau du réservoir.
Présenter le bouchon et visser ...
Les réglages se feront en vissant ou dévissant la tige filetée de commande en se donnant une idée au compresseur .

Dommage que le ressort ne soit pas en inox ... celui du briquet va rouiller  et il faudra le changer !
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essais

améliorations

J'ai fini pas souder à l'étain le poussoir car il n'arrêtait pas de se dévisser ... mais il est vrai que l'usinage réalisé avec des pinces alignait parfaitement les pièces concernées.
Cliquez pour agrandir l'imageUn autre montage qui devrait fonctionner mais que je n'ai pas testé : il permet d'éviter le blocage de la vis M3, c'est le ressort qui répond du positionnement du poussoir.

12 - vanne by-pass à commande rapide

Cliquez pour agrandir l'imageUn besoin pour un projet : permettre un débit remplissant rapidement le réservoir-tampon et le couper dès que la pression souhaitée est atteinte. Ce qui n'est pas possible avec le by-pass classique à commande par vis ...
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principe de fonctionnement


La réalisation est assez simple mais attention au boisseau qui devient fragile ...
On peut mettre un bouchon au boisseau :
. soit un rond de laiton de diamètre 1.5 (soudure étain avant la pose du joint torique)
. soit une tige filetée M2 si on a déjà mis le joint torique
Deux joints toriques :
. l'un à l'intérieur (pas obligatoire si l'ajustement est parfait).
. l'autre en bout pour assurer l'étanchéité

Pour le corps, percer à 4.8 ou 4.9 et passer l'alésoir de 5.

Toutes les soudures peuvent se faire à l'étain.
Cliquez pour agrandir l'imageToutes les pièces. Le boisseau sera refait avec des trous plus petits ...
Cliquez pour agrandir l'imagePremier montage après soudure à l'étain.
Cliquez pour agrandir l'imageAjustage de la position du boisseau en adaptant l'épaisseur du joint en téflon. Blocage du boisseau par un foret le traversant.
Cliquez pour agrandir l'imageLes joints toriques : celui à l'intérieur n'est pas nécessaire su le boisseau est parfaitement ajusté par contre le second assure l'étanchéité et doit se glisser sur un rond tourné à 3.2. L'écrou de serrage est percé à 3.5.

Enlever les bavures des trous est essentiel si on veut que le boisseau coulisse et tourne correctement : on peut le réaliser avec une fine lime ronde sans danger puisque les trous ne sont que de 1.5.
Cliquez pour agrandir l'imageLe plat doit se trouver en regard du trou supérieur. Il permet de repérer avec la vis de blocage que l'on laissera dépasser la position de plein débit vers le réservoir.
Cliquez pour agrandir l'imageLe joint torique ayant été posé, impossible de souder un bouchon et option d'une tige filetée que l'on sciera après blocage.
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repérage de la position de fermeture
du débit vers le réservoir
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nécessité du clapet anti-retour : la pression
reste au moins une demie heure

13 - réservoir-tampon (hydrophore) simplifié

Ce réservoir permet d'obtenir de la pression à partir d'une pompe dont le débit n'en donne pas : le réservoir va se remplir progressivement d'eau puis, étant fermé, l'air qu'il contient va se comprimer. Quand on ouvrira une vanne pour se servir de l'eau, elle sera sous pression.
Tout l'art consistera à trouver le bon débit de la pompe pour maintenir la pression souhaitée dans ce réservoir et pour son utilisation.

Le "réservoir- tampon" contiendra environ 90% d'eau, le reste du volume étant de l'air plus ou moins sous pression.

Réservoir-tampon utilisé sur la loco FlashJac, à voir dans cet :
album
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le réservoir
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réservoir et vanne fine

14 - réservoir tampon plus élaboré

avec valve de "remplissage" car, plus volumineux il est plus long à remplir jusqu'à l'apparition d'une pression.
Ce remplissage se fait à l'aide d'une seringue munie d'un embout de pompe à vélo : dès que la seringue ne voudra plus rien savoir, on dévissera l'embout. Il suffira de donner des coups de pompe manuelle (pompe mixte) pour fair monter la pression.
A noter que cette opération de "remplissage" ne se fera que rarement, lors d'une longue immobilisation car, non sollicité, il doit toujours rester une de l'eau dans le réservoir.

La fabrication de ce modèle et son utilisation se trouvent dans cet :
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le réservoir-tampon
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pour le remplissage

.

album qui se complète au fil des constructions ...

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