Chaudière "à la Kingdon" pour chaloupe "X" à roues à aubes

Bon on continue le dessin avec les cuves...

Rien de bien particulier:

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Et une coupe montrant les différents éléments in-situ:

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Et comme nous n'avons toujours pas tranché si ce sera une 4'' ou 3''1/2 (diamètre cuve haute), une vue de comparaison:

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Côté esthétique, la 4'' semble un peu plus plaisante... L'effet s'atténuera sans doute après habillage... A suivre...

Bonjour à tous
Le coefficient d'échange coté eau ( en ébullition ou non , en circulation ou non ) est tellement supérieur à celui coté fumée que c'est de ce dernier que dépend la chaleur transmise , La surface d'échange utile , théoriquement celle en contact d'un côté avec l'eau et de l'autre avec la fumée peut être majorée par un effet d ' ailette de la zone au dessus du niveau de l'eau de 20 à 25 mm .

Hello!
Donc, la partie du foyer , qui est émergée de 25/30 mm au dessus du niveau d'eau contribue encore , mais à un effet moindre toutefois, à produire de la chaleur , à peu près au mème titre que si on avait mis des ailettes de mème surface. Surchauffe dans la partie émergée et production de chaleur dans celle qui est immergée.
Pour en revenir aux ailettes, et pour "visualiser" le phénomène, la surface des deux cotés de ces ailettes transmettent autant de chaleur , avec un coefficient moindre +/- 70/80% comparé à un tube d'eau , que si ces ailettes sont remplies d'eau.
La chaleur se concentrant sur la surface de contact en bout de ces ailettes.
Pas évident mais certainement très interessant à suivre et surtout à comprendre.
Similaire mais encore différent, les picos que l'on peut voir ici et là sont basés sur le mème principe que les ailettes pour produire plus de chaleur.
C'est vrai qu'en comparaison et afin de mieux se faire une idée , un chauffe-eau au gaz fait passer de l'eau froide dans des tubes entourés d'ailettes qui elles , sont en contact avec les fumées. Donc , ailettes perpendiculaires ou parallèles au sens de la flamme fourniront d'autant plus de chaleur que la surface est exposée !
Seules les pertes de charges sont différentes et surtout exploitées de façon différentes.

Ca donne soif!
Bonne soirée!

Salut,

Il faut maintenant équiper la cuve avec vanne, soupape, niveau, etc...

Commençons par la sortie vapeur principale.

• Surchauffe ou pas?
La sortie se fera par un piquage et une vanne verticale avec sortie horizontale en Øext 3,5mm sur le haut de la cuve. Il est assez simple d'imaginer que l'on fasse entrer ce tuyau dans la base de la cheminée: Création d'un serpentin avec disons deux tours et on ressort de l'autre côté. Mais améliore-t-on vraiment a qualité de la vapeur?
- La longueur du serpentin sera d'environ 125mm (Øint du tube cheminée de 27mm, Øtube serpentin 3,5mm). En reprenant les consos vapeur calculées, la vitesse d'écoulement sera autour de 8 à 10m/s. La vapeur passera donc dans le serpentin en moins de 2/100ème de seconde... Pas beaucoup de temps pour prendre des calories...
- Les pertes de charge dans un serpentin sont fonction du rapport Ø d'enroulement/Ø du tube. Dans nos conditions, les pertes de charge dans les 125mm de serpentin seront les mêmes que celles dans un tube droit d'environ 250mm. Et on ajoute au minimum un coude à 90° en sortie. Au total une perte de charge supplémentaire par rapport à une sortie directe probablement aux alentours de 0,15 à 0,2b.
Pas vraiment convaincu que le bilan de ces deux effets soit positif. Pour faire une vraie surchauffe, il faudrait re-rentrer dans le foyer, mais avec un tube en inox directement dans la flamme. Puis mesurer la température ( bulbe "Bobino"), installer un radiateur, etc... Beaucoup plus compliqué...

• Dôme de sortie vapeur.
Sur mes autres chaudières dont celle dessinée pour Der Seekadett je n'ai pas de surchauffe, seulement un dôme de sortie avec filtre et ça fonctionne plutôt bien. La vapeur ne doit pas être trop chargée en gouttelettes car le déshuileur en fin de navigation n'est qu'à moitié plein d'eau...
- Par contre les dômes classiques avec vanne incorporée seront trop gros pour mettre dans notre configuration et côté look il ne faut pas que la vanne verticale se retrouve trop haute. J' ai donc essayé dessiner un "mini" dôme:

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La section du tube de sortie Øext3,5mm est de 5mm2. La section cumulée des trous de la grille est 10mm2. Confortable. On pourrait même ajouter quelques fins copeaux d'inox derrière la grille pour retenir les gouttelettes.
- Côté look, voilà ce que cela donne sans et avec le dôme (la vanne est modélisée selon le modèle standard commercialisé par "Anton":

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- Ça ne me paraît pas trop disproportionné d'autant que sur le haut de cuve il y aura une couche d'isolant et une couverture laiton:

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Je pense donc me contenter de cette solution...

Bonjour,

J ai sur mes chaudières le même genre de virole que celle de ton dessin sans piège à goutelettes et tout comme toi je n ai que très peu d eau dans le deshuileur.
Pour la vanne vapeur si la hauteur est un problème pourquoi ne pas la mettre horizontalement ?

scyllias91 a écrit:Bonjour,
Pour la vanne vapeur si la hauteur est un problème pourquoi ne pas la mettre horizontalement ?

J'ai essayé mais au final l'encombrement particulièrement en diamètre était toujours trop élevé, surtout pour la version 3"1/2...
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Salut,

La suite de l'équipement de la cuve (tous les éléments modélisés sont des standards Anton):

• Soupape de sécurité, bouchon de remplissage et sortie sur face haute:

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• Ajout du niveau d'eau:
La connexion basse est modifiée pour rattraper le 1/2 pouce de différence de diamètre entre cuves haute & basse.

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• Ajout du manomètre:

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• On complète avec deux (ou plus) viroles pour la prise d'eau vers le régulateur et éventuellement l'entrée de la pompe attelée:

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Et finalement on vérifie que tout est cohérent sur les deux versions 4" & 3"1/2:

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HJello!
Trés bien!
Peux-tu envisager des viroles de 6x75 pout tous les éléments.
Et un bouchon de remplissage de 10 x 100 .
Vois aussi pour une alimentation en eau sur la partie haute du tronçon du bas à l'opposé du bruleur.
Ca a de la gueule !

KBIO a écrit:HJello!
Trés bien!
Peux-tu envisager des viroles de 6x75 pout tous les éléments.
Et un bouchon de remplissage de 10 x 100 .
Vois aussi pour une alimentation en eau sur la partie haute du tronçon du bas à l'opposé du bruleur.
Ca a de la gueule !

Oui, c'est ce qui est dessiné.

L'alimentation en eau est dessinée côté brûleur. mais facile de la positionner où tu le souhaites ou d'en ajouter une...

Salut!
C'est très bien comme ça !

Salut,

Les dernières étapes de la conception de la chaudière avec isolation et habillage.

• Isolation:

Toutes les surfaces exposées sont recouvertes de liège ep.2mm ou feuille de fibre verre/alu isolante.

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• Lattes:

L'isolation est recouverte de lattes de bois ep.2mm. Auchoix mélange de deux essences ou essence unique:

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• Cerclage:

Cerclage des lattes de bois avec des bandes laiton de largeur 6m, ep.5/10ème et recouvrement des surfaces du haut de la cuve et de la jonction des deux cuves avec des couronnes en laiton ep. 8/10ème.

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•Finition:

La base de la cheminée est équipée d'un dôme en cuivre 5/10ème pour se rapprocher du style de la vraie Kingdon ainsi que d'une bague (alu poli) et pour parfaire le look général la sortie est agrémentée d'une tulipe en cuivre. Voilà donc notre pseudo Kingdon complète:

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Allure assez raffinée je trouve...La réalisation demandera un peu de précision pour les finitions....

Et comme le choix de la dimension 4" ou 3"1/2 n'est toujours pas fait, une comparaison des deux versions:

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Les deux sont définitivement possibles je pense avec un gain de près de 400grs avec la 3"1/2...

Voilà qui termine les recherches sur la chaudière... Juste à temps pour la nouvelle année!!!

Bonne année 2021 à tous!!!    
Perso, je devrais avoir de quoi m'occuper...

Salut,

- Bon, après les mesures de puissance et la détermination de la vitesse souhaitable de rotation des roues j'ai refait tourner VapCalc. En prenant une vitesse max de 200tr/mn ce qui fait 800trs/mn au moteur, chaudière tarée à3b et moteur de 4,6cc, il me faudrait une surface de chauffe de 1,5dm2.
- Finalement, en fonction des tubes dispos chez Tartaix, la cuve supérieure sera en Ø100mm, ep.2mm et la cuve inférieure en Ø75mm, ep.2mm.
- En prenant tout ça en compte, j'ai légèrement augmenté les hauteurs de cuves de 5mm.

La particularité de ces chaudières verticales, c'est que la surface de chauffe diminue inexorablement avec le niveau de l'eau (à moins d'avoir une pompe de remplissage).
En laissant un ciel de 30% du volume de la cuve haute (à froid) j'obtiens en théorie 2,1dm2 de surface de chauffe en début de navigation. Très confortable, mais elle tombe à 1,1dm2 en fin de navigation (30mn à plein régime) avec la cuve haute vide. On doit maintenir la surface de chauffe au dessus des 1,5dm2 pendant une vingtaine de minutes.
Très suffisant pour mes petites navigations...

Voilà donc une modélisation de la bestiole pour vérifier les proportions et le look...

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Y a plus qu'à...

Salut,

Les premières images de construction de la chaudière, travail réalisé par maître "Philbobo"   .

• Usinage des fonds:
Nous avions quelques doutes sur le découpage à la fraiseuse numérique, le cuivre étant une cochonnerie à usiner... Finalement, avec une fraise de Ø3mm et une avance lente, ça se fait sans problèmes, pas de fraises cassées ni de pièce volant dans l'atelier!  

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Voilà donc le fond supérieur, la couronne intermédiaire, le fond inférieur et la couronne de base:

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• Tube foyer:
Classique en tube de Ø32mm & coude court mâle/femelle. Tubes d'eau en Ø6mm. Brasage au cupro-phosphore. Devrait pas bouger...

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Les 6 tubes d'eau sont verticaux, haut et bas décalés de 30° pour faciliter l' enroulage de la flamme. Nous avions quelques doutes sur le cintrage des tubes sur un rayon très serré... Finalement, d'après Philippe, assez facile avec un remplissage de sable et résultat très propre. On évite ainsi la multiplication de coudes avec à chaque fois deux brasures et les risques de fuite associés...

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•Assemblage des deux cuves:

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• Mise en place du tube foyer:

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• Dôme & viroles:
On termine avec la mise en place des viroles et du dôme de sortie vapeur. Brasage à l'argent.

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• Test:

Montage des bouchons, mano, vanne de test.

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Et on teste à 8bars. 24h dans le bac d'eau... Pas une fuite, impeccable!

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Voilà, voilà! Ca paraît simple quand c'est fait par un expert!!    

Dès réception (pourvu que colissimo ne merde pas!!!), on pourra attaquer l'habillage...

Le projet complet avance doucement, mais il avance toujours...

Hello !
Bien le dome de sortir vapeur !
Ca va chauffer !

Si seulement je savais faire le 1/10 de tout ça !
Bonne continuation

Bonjour
BLUFFANT
Merci du partage

Sacré boulot sur cette chaudière, le concept est intéressant et bien étudié.
Le rendement devrait être au RDV....Et le look indéniable.

Salut,

Un peu d'avancée sur la chaudière, le tank à gaz et le déshuileur.

• On commence par un bon décapage avant la mise en peinture:

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• Pendant que la peinture sèche, on travaille sur les éléments de déco qui doivent être polis. Couvercle, couronne intermédiaire et cheminée:

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• Peinture sèche, on va attaquer l'habillage en commençant par l'isolation:

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La chaudière nue est à 1,3kg sur la balance. Equippée elle était calculée à 1,6kg... Ça devrait le faire!

Un lattage de bois exotique sur le haut de cette chaudière sera du plus bel effet....

Très belle !Ca change de mes casseroles à cent sous !!

Salut,

Quelques avancées avec l'isolation de la chaudière. Le "tea pot cover" de nos amis British...

Une étape un peu chiante à faire, mais une bonne isolation fait partie des trucs fondamentaux pour essayer d'avoir les meilleures performances thermiques possibles. Il y a sur cette chaudière quand même pas mal de surface d'échange avec l'atmosphère ambiante.

J'ai repris ce que j'avais fait sur la chaudière de la Seekadett et qui semble donner de bons résultats en utilisant de la fibre de verre avec une face réflective en aluminium: On essaye de ralentir au maximum les déperditions de chaleur.

- Deux couches (donc deux faces réflectives) pour une épaisseur totale de 3mm.
- Sur les parties verticales des cylindres, pointage à la cyano en attendant lattage et cerclage.
- Sur les partie horizontales, collage au joint silicone HT. Ça colle dur une fois sec...

Voilà ce que ça donne:

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On va pouvoir attaquer le lattage. Un autre exercice de patience...

A+

Hello !
Marcel prépare son Damart pour les soirées fraiches !!
Bonne idée.

Bonjour Rookie

Où trouves-tu ce genre de produit ?
Depuis des années que je n'ai pas emmailloté une chaudière, j'en était resté au plaque de protection aluminisées 1 face que les plombiers utilisent pour la soudure des tuyaux en place.

On trouve ça là par exemple:

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En fait ça vient d'Angleterre... A l'époque pas de soucis avec douanes, etc... Par contre, rouleau encombrant, le plus cher était le fret...

Ça doit sûrement se trouver ailleurs....

Merci pour l'info