Mini groupe de chauffe

Bonjour,
Parmi mes différents travaux voici ce projet de mini groupe vapeur prévu à terme pour être installé dans un vap50 genre chaloupe B.Retif Coupette ou autre a l'échelle 1/2 du plan.

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Volume mini chaudiere :
Diametre 48 x long. 65 soit : 118 cm3
Foyer diametre 16 x 65 soit : 13 cm3
4 tubes de chauffe dia. Int. 4 x 16 soit : 1cm3
Volume total chaudiere : 104 cm3
Remplissage à 75 % : 80 cm3.
Alcool : 80 x 25% = 20 cm3.
Tube de chauffe : Dia.14 x 65 = 28,6 cm2
Petits tubes : Dia. Ext.5 x 14 = 11 cm2.
Plat dia. 48 - dia. 16 soit : 16,75 cm2
Surface de chauffe : 56 cm2.
Volume maxi alcool bruleur : 24 cm3.
Essais :
Eau : 80 cm3
Alcool : 22 cm3
Resultats :
Allumage bruleur a gaz d'alcool en 30 s,
1 bar en 8 mn,
2 bar en 12 mn,
3 bar en 15 mn.
C'est trop long. En fait mon bruleur a alcool fonctionne très bien mais manque de puissance.
Comme le chapeau du bruleur est interchangeable, dans un premier temps je vais en refaire un autre avec deux séries de trous au lieu d'une seule.
Sinon, je me prépare pour passer au chauffage gaz par mini bruleur.
J'ai pu voir sur le site toutes les infos nécessaires et particulièrement sur celui d'un éminent et excellent membre de ce forum qui se reconnaîtra.
Le premier moteur teste, mono a coulisse de 0,8 cm3 paru dans BM N°35  ne fonctionne pas.
Le cylindre initialement fait en alu a été pourtant rechemise en laiton et le piston et tiroir reajustes. Je cherche encore car il fonctionne bien sous air. Malgre un démarrage presque systématique dans les deux sens, j'ai tout de même ajouté un dispositif d'inversion par doigt et pignon.
A revoir donc.

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Le second moteur possible, un oscillant double effet de 1 cm3 fait il y a longtemps et amélioré par un petit distributeur marche avant/arrière et un dispositif d'inversion accouplé et par doigt et pignon.
Sous air il est très véloce mais sous vapeur il demande de la pression et du débit. A revoir également.

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Donc encore du travail en perspective...

Salut !
Voilà des rapports comme on les aime ! Des chiffres en disent plus long que les beaux discours et on sait de quoi "qu'on" cause !
J'ai une question ou deux qui me tarabustent le comprenoir et j'espère que quelqu'un saura y répondre :
- La rampe d'un bruleur à alcool n'est-elle pas plus performante sur une chaudière horizontale ? La rampe présentant une surface de chauffe plus grande !

j'ai pu noter aussi , que si un moteur tourne à l'air comprimé et pas sous vapeur, il peut y avoir plusieurs choses qui ne vont pas.
D'abord, un usinage trop lache qui laisse passer la vapeur autour du piston.
Ensuite, il peut y avoir un point de friction sur le vilebrequin ou ailleurs qui s'oppose à la pression de vapeur qui n'est pas assez importante pour repousser ce piston.
Enfin, le débit vapeur est insuffisant , mais la pression peut aussi être trop basse quand elle rentre dans le cylindre. Ce qui fait que la masse de laiton est trop importante à chauffer par rapport à la quantité de chaleur apportée. Essaye de chauffer plus fort afin que la machine ne refroidisse pas trop vite. Tu peux aussi lui construire un capot autour pour garder la chaleur ! Ca préserve des éclaboussures aussi !
N'oublions pas qu' un litre d'air qui rentre dans le moteur, c'est un litre d'air qui sort ! Mais un litre de vapeur qui rentre c'est ..... une goutte d'eau qui sort !
Et entre le litre de vapeur et la goutte d'eau , il y a toute une large zone qui pose problème !
Ce n'est qu'une piste et il y aura bien quelqu'un qui saura nous en dire plus !
C'est le printemps, on tombe les masques et ils devraient reprendre contact avec la vraie vie avant d'aller s'en jeter un au Bastos !
A la tienne !Je vous dire bonne journée !

Merci de la réponse.
Je crois bien que les causes que tu évoques sont en grande partie les bonnes aussi au retour des congés je me remet au travail et je ferai suivre.
Brubru

Hello,
Outre le fait que le débit de l'air comprimé est plus important que ce que peut débiter une chaudière, l'air comprimé reste un gaz du début à la fin du cycle quelle que soit la température. La vapeur, si elle n'est pas surchauffée, est toujours à la limite gaz/liquide. La chute de la température au cours du trajet entre la sortie de la chaudière et l'entrée de la machine fait chuter d'une part la pression et d'autre part peut amener de la condensation qui va perturber le bon fonctionnement de cette machine. D'où l'importance d'un bon calorifugeage de la tuyauterie vapeur.

Bonjour,
J'ai bien compris.
Mon enthousiasme pour le test m'a fait négliger ce point.
De plus ma tuyauterie bricolée n'est pas de section constante.
Donc à refaire et je vais tenter aussi de la faire passer dans le foyer pour surchauffer un peu.
Pas facile vu la petitesse de cette chaudiere...

Bonjour,
Il s'est passé un peu de temps pour reprendre le moteur, lui refaire un bloc cylindre en laiton, le piston a coupelles teflon et le tiroir. Isoler la tuyauterie et faire un peu de peinture.

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Mais le principal était de fabriquer le bruleur a gaz.
Le réservoir qui a été muni de viroles pour rendre démontables les valves et la vanne, notament pour ajuster la valve de niveau à la demande, a ete testé à 10 bar en eau et l'étanchéité au gaz sous eau à été vérifiée. Tests concluants.

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Le Bruleur a gaz :
Reservoir diam. 3 cm x long. 4,2 cm soit 29,7 cm3
Charge à 75% soit 22 cm3 de gaz liquide donc environ 11 g (vérifies sur la balance).
La vanne gaz est un pointeau laiton de 30° et le siège un tube de cuivre de diam. 2 x 3 brase dans le bas du corps.
Le gicleur vient d'un rechaud Bleuet de Camping gaz de diam. 0,2 soit 0,031416 mm2.
Les arrivees d'air sont de diam.4 et nb.4 comme sur le bleuet.
Le tube de gaz de diam 6 x 5 est coupe pour permettre les essais de différents brûleurs montés à l'aide d'un manchon de diam. 6 x 7, le tout ajuste.

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Apres les premiers essais avec le bruleur petit modele, cela fonctionne mais présence d'une flamme jaune importante.

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J'envisageais un gicleur réglable mais comme j'avais du fil émaille de 0,2 mm, ponçage pour ôter l'emaillage soit un diam. de 0,18 et introduction dans le gicleur.
Fil de diam. 0,18 mm dans un trou de 0,2 soit ((0,2×0,2×3,1416÷4))
−((0,18×0,18×3,1416)÷4) = 0,006 mm2 soit l'équivalent d'un gicleur de diam.0,08 mm arrondi! Soit un débit estimé de 12 g/h. En realite cela doit être plus car l'autonomie n'est que de 35 mn.

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Et puis, je ne sais pourquoi, la flamme jaune est réapparue certes de moindre puissance alors que le fil de 0,18 était toujours en place. Pour ces essais, la fermeture de l'air ne fait qu'agraver le phénomène.
J'ai remplace le fil du gicleur initialement en cuivre par une corde à piano de 0,2 poncee à la toile soit un diam. final 0,19!.
Donc ((0,2×0,2×3,1416)÷4)
−((0,19×0,19×3,1416)÷4) = 0,003 mm2 soit l'équivalent d'un gicleur de diam.0,055 arrondis! Soit un débit estime de 6 g/h!
Reprise des essais sans grands changements.
2ème essai avec le bruleur du bleuet, cela chauffe fort à réserver pour une chaudière plus volumineuse en revenant sur le gicleur de 0,2 comme à l'origine.

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3eme essai avec un nouveau bruleur de diam. 30x32 et la, par tatonnement, nb et diam. des trous, arrivee de gaz, ... je suis arrivé à un optimum, du moins je le pense, du fait de la belle flamme bleue et cela chauffe fort.

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En fait, la section de passage du gaz dans la tête du premier bruleur semble trop faible de par sa conception.
Il semble que ma vanne gaz permette un réglage efficace et stable.
J'ai repris les essais de chauffe avec le premier brûleur car les autres n'entrent pas sous la chaudière de par sa conception. Bien que les temps de montée en pression aient été divisés par 2 soit 3 bar en 7 mn et que le moteur tourne bien, la chaudière ne tient pas les 1,5 bar nécessaires au bon régime du moteur. Apres analyse, il s'avère, comme je le craignait, que la surface de chauffe est trop faible.
Une nouvelle chaudiere de même diametre avec 11 tubes de chauffe de 5 x 6 en cours de fabrication permettra de multiplier par trois cette surface de chauffe.
Affaire à suivre donc.

Hello !
Voilà une étude rondement menée comme on devrait s'en inspirer plus souvent.
Pourrais-tu savoir la pression de débit du gaz pendant la chauffe ? je ne vois pas de flamme particulièrement jaune pendant tes 3 essais. Si c'est le cas, en mettant une plaque au dessus du bruleur pour simuler le cul de la chaudière, tu devrais éliminer ce problème.
Mais encore une fois je trouve tes essais très concluants et les bruleurs bons pour le service!
Bravo.
Pour une corde métallique de 0,18 regarde chez les luthiers et demande une corde de mandoline. Ce sont les plus fines et tu devrais avoir la taille que tu recherche !
encore et bien cordialement.

Merci,
Toujours le même fidèle au poste et prompt à répondre.
Humblement, je m'inspire toujours du forum mais aussi des articles de nis revues bien que dernièrement il n'y a plus guère d'articles vapeur comme par le passé. Aurait-on fait le tour?
🤨

Je ne sais pas quand c'a arrivera mais c'est parti![Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]
Volume chaudiere :
Tube diam. 48 x 50 long 81 mm soit : 146,57 cm3.
Tubes de chauffe :
Tubes diam. 6 x 5 nb 11 soit 3,11 cm3.
Volume total 146,57 -  3,11 = 143,46 cm3.
Volume utile  143,46 x 75% = 107,6 cm3
Surface de chauffe :
Tubes diam. 5 nb 11 soit 139,96 cm2.
Fond chaudiere 15 cm2
Surface de chauffe 140 + 15 = 155 cm2
Surface réelle début de chauffe : 155 x 75 % = 116,25 cm2
Surface de chauffe fin de cycle : 155 x 25 % = 38,75 cm2
A voir...

Hello !
Sans conteste, tu maitrises cet art !
C'est toujours un plaisir de suivre tes posts et d'admirer ton travail!
Bon , j'arrête là parce que , cette considération va passer pour de la flagornerie alors que ce n'est que la juste rançon pour ceux qui partagent , animent et font vivre le Forum !
Bon Dimanche sous la pluie ! *


* C'est un souhait !

Exactement!
En fin sur la seconde partie de ton post car pour le reste je me sens un peu petit au vu de ce que je peux voir de certains
Mais bon, tout va bien puisque l'on prend du plaisir à faire...
Bon dimanche.

Bonjour,
La chaudière terminée et prête à braser avec les anneaux de brasure préparés pour les disposer dans le flux avant la chauffe.
Le dôme et la cheminée terminés. Je la finirai un peu mieux plus tard.
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En espérant que tout se passe bien...
A bientôt.
PS:Ici c'est très calme, c'est vraiment les vacances...

Beau boulot bien pensé et préparé comme d'hab !

Le temps passé a préparer n est jamais perdu, ca facilite grandement le brasage.
Vu les températures annoncées la journée brasage va etre chaude

Merci,
Oui c'est vrai je vais faire ça à la fraîche mais pas tout de suite car c'est les vacances et j'ai aussi deux modeles reduits a occuper...
J'avais soudé la première chaudière avec la lampe à gaz classique et j'ai acheté une nouvelle torche butane/propqne et la, les premiers essais montrent que c'est autre chose. Les recharges sont un peu chères, 8 euros la recharge de 350g mais ca chauffe donc on gagne en temps (environ 50 euros avec les 350 g) .

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A+

Salut !
Et bien dis donc ! Je n'aurais jamais cru que l'on puisse braser une chaudière avec ce genre de chalumeau !
J'espère que tu vas nous en apprendre plus en nous proposant un Tuto !

Bonjour,
Oui je peu essayer de le faire.
Apres, c'est une petite chaudiere diametre 50 aussi la première a été brasee avec une lampe butagaz classique.
Certes, avec un peu de mal et avec de la brasure 700 de chez cookson.
A suivre...

Bonjour,
Comme promis, la suite des travaux...
Beurage du flux partie supérieure.

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Mise en place des anneaux de brasure.

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Apres brasure...

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Idem pour l'autre face.

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Idem pour l'embout bas de niveau.

Apres decapage.

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Les essais de mise en pression de test montrent une fuite en haut sur un des tubes.
Redecapage et complément de brasure.

Le test final non fait avec ma pompe de test mais en mode chauffage après remplissage. Mode que je voulais essayer au moins une fois.
8 bar sans fuite pour une utilisation à 2 voir 2,5 bar, la chaudière est bonne pour le service.
A voir si le service sera meilleur qu'avec la précédente...

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Pour en revenir à la torche bi-gaz, j'ai du chauffer environ une dizaine de mn par face aussi je pense que l'on doit pouvoir braser des chaudières un peu plus grosses en tube de 60-65.
Mais je doute du bon rapport qualite/prix avec une torche sur grosse bouteille au vu du prix des cartouches dont je n'ai pas encore l'expérience de l'autonomie. Il me faut voir quel gicleur est monté pour comparer avec les 350g de la cartouche.
A suivre pour les essais groupe complet.

Hello !
Je suis épaté par telle prouesse avec ce type de torche !
La brasure semble avoir bien pénétré et rien n'a coulé. J'ai des leçons à prendre.
La suite promet !
Bien cordialement !

Hello,
Effectivement, sans grande expérience dans ce domaine, j'ai découvert l'efficacité de cette torche.
Mais pour avoir brase certes difficilement l'autre chaudiere avec la lampe à butane classique, je me suis dit que cela ne pourrait être que mieux en mélange butane propane.
Je n'ai pas sous la main de tubes plus gros pour tenter le diametre 60 et 70 sur fonds bombés.
A voir plus tard pour une prochaine chaudière mais il me faut lancer une commande en septembre.
A bientôt.

Bonjour,

Très beau travail soigné sur ces chaudières

Une petite remarque sur les performances de la chaudière.
Construire une chaudière et s' apercevoir au premier test qu'elle ne délivre pas une quantité de vapeur suffisante doit quand même être un peu déprimant!... Pourquoi ne pas faire quelques calculs préliminaires? C est le but recherché avec le calculateur VapCalc, très simple et rapide d' emploi.

• Le moteur que tu prévois d'utiliser est disons de 1cm3. Il tournera sans doute assez vite, surtout dans l' air sans couple résistant. Allez disons 1 200trs/mn.

• Sous 3b mano à la chaudière, VapCalc nous donne une surface de chauffe minimum de 0,5dm2 pour alimenter le moteur.

• Avec la première (petite chaudière) tu as une surface de chauffe de 0,56dm2 qui ramené à un remplissage à 75% te donnes une surface d'environ 0,48dm2. Et cela en supposant un montage parfait avec en particulier un brûleur chauffant uniformément le fond. De plus, et c' est le problème de toutes les chaudières verticales, la surface de chauffe diminue proportionnellement avec le niveau de remplissage. Donc, impossible de tenir la pression avec cette chaudière notoirement sous-dimensionnée pour le moteur.

• Avec la deuxième chaudière, tu as une surface de chauffe de 1,1dm2. Là ça devrait être bon. A noter tout de même que bien avant ce que tu appelles la fin de cycle (à 25%) tu ne débiteras plus assez de vapeur. La fin de cycle avec un débit permettant de tenir la vitesse sera plutôt autour de 35 à 40%.

Le modèle utilisé par "VapCalc " n' est certainement pas d' une précision absolue, mais donne des ordres de grandeur raisonnables et le genre de vérifications faites ci-dessus ne prend que quelques minutes. Pourquoi s'en priver et ne pas s'éviter quelques déboires?

Bonjour,
Merci pour toutes ces explications.
Mais j'ai utilisé le logiciel que je trouve très pratique et je pensait ainsi que ce serait bon.
Je ne l'ai peut-être pas précisé, mais la première chaudière, tube central de 14/16 mm comporte 4 tubes brouilleurs de 5x6.
Le chauffage préliminaire a l'alcool était effectivement insuffisant ce pourquoi je suis passé au gaz, ce qui a été significatif au niveau des temps de montée en pression.
J'ai refait des essais ce matin en laminant a la vanne au demarrage, ce que je n'avait pas fait avant par impatience, mais ce n'etait pas beaucoup mieux même si le moteur tournait allègrement.

Je termine l'installation de la nouvelle unité de chauffe avec surchauffe vapeur dans le foyer et je reviens des que possible.
Quoi qu'il en soit, je ferais une video.
A bientôt.

Salut Brubru !
A vide ta machine tournera toujoirs vite Tu ira facilement au dessus de 2000 rpm . Laminer c'est bien pour ne pas envoyer plus de vapeur que ce que la machine a besoin et ça permet aussi de maintenir la pression chaudière.
Mais rien ne vaut le verdict final avec l'hélice dans l'eau .
Dans ton cas comme dans le mien, je regrette toujours de pas avoir un compte tours embarqué pour réellement savoir ce qu'on fait !
D'un autre coté, s'il n'y a plus de mystère et de surprise, alors la vapeur n'a plus d'intérêt !

Hello,
Mon premier objectif est de terminer cet ensemble pour valider son fonctionnement.
J'ai monté une helice de ventilo sur le moteur pour le charger un peu et pour éviter le fonctionnement à vide mais sur que ce n'ai pas representatif. Effectivement, un essai final  avec helice sera nécessaire mais je n'ai pas encore déterminé sur quel type de bateau il ira et je n'ai pas encore complètement exploité Vapcalc.
Mais je n'ai pas encore investi dans un compte tour d'établi, lequel prendre?
Pour ce qui est d'un compte tour embarqué, la télémétrie des ensembles 2,4 Ghz doit peut-être pouvoir le faire, mais perso je ne suis pas équipé d'ensembles modernes.
A+

Salut à tous,
Déboires et.....boire, voilà où j'en suis...
J'ai terminé la chaudière, j'en ai profite pour l'habiller de lattes de bois et j'ai refait le deshuileur qui était un peu juste en capacite puis j'ai modifier le tube d'alimentation vapeur pour surchauffer.
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Les essais montrent un temps de montee en pression de 7 mn pour 1 bar, 10 mn pour 2 bar et 12 pour 3 bar. Plus longs que j'espérais.
Cette chaudiere tient un peu mieux la pression mais celle-ci s'écroule moteur en marche.
Déboires...
Mais plus grave, le teflon de l'isolant du tube à commencer à fondre...
Arret et suppression de tout l'isolant du tube.
Comme je me doutais ne pas avoir suffisamment de hauteur entre le bruleur et le fond de chaudière, je l'ai refait moins épais avec 2 couronnes de 16 trous de 1,8.
J'ai aussi enlevé le fil de 0,18mm du gicleur de 0,2 et remplacé par un fil de 0,14mm.
Ce qui me donne plus de peche car une section d'environ 0,016 mm2 soit environ 32 g/h au lieu des 12 g/h.
Et la ca dépote!
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Les essais,
Montee a 1 bar en 4 mn, 2 bar en 5 mn, 3 bar en 6 mn et 4 en 7!
La chaudière donne bien car elle tient mieux mais ce n'est pas encore le top.
Le tube de surchauffe est rouge cerise dans le foyer aussi je suppose que ce n'est pas bon...
Déboires..
Apparition d'une grosse fuite ( pffffuiiii!).
Du fait de la température du tube de surchauffe, la soudure etain de la bride sur la petite vanne d'isolement a fondu...
Remodifications par la suppression de la surchauffe et remontage du tout avec alimentation isolee comme auparavant.
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Je me pose beaucoup de questions car j'espérais mieux.
Je me demande si ce n'est pas le moteur qui est trop gourmand, quoiqu'il fonctionne bien sans trop de fuites...
Sinon je ferais un comparatif avec mon autre moteur de 1 cm2.
Boire,.. voilà où j'en suis...
Je reprendrais les essais plus tard après avoir tout revérifié avec les calculs ...
A la prochaine.