Chaudière horizontale ou verticale???

Bonjour!




Quelle est la différence entre une chaudière verticale et une chaudière horizontale? C'est mon avis mais est-ce le bon???
On va comparer deux chaloupes de même taille avec deux chaudières de même taille mais situées différemment. 
Tout d'abord et contrairement à ce que l'on entend immédiatement dés que l'on parle de chaudière verticale, il ne faut pas croire qu'une telle chaudière va faire chavirer ta chaloupe . Tant que le centre de gravité ne sort pas de son polygone de sustentation, (là! je t'en fous plein la vue mais je peux me faire plaisir à l' occasion , non??), tu ne  risques rien.

Mais , garde en tète que la surface d'eau en haut de ta chaudière ne générera pas autant de ballant que dans une chaudière horizontale. Pour t'en convaincre, rappelles toi le ferry qui a embarqué de l'eau par la porte avant. Il n'a pas fallu  un niveau d'eau trés important, pour que le ballant généré par le roulis, le fasse chavirer.
Dans la citerne d'un camion ou dans un avion, on cloisonne pour éviter que le liquide se déplace tout d'un coup sur le mème coté.
Donc , à moins de faire une chaudière d'un mètre de haut dans ta chaloupe de 50cm, tu ne risques rien.
 
A présent , il faut savoir que dans une chaudière verticale , de par sa construction, la chaleur du brûleur s' échappe plus rapidement au travers des tubes de fumée et entraîne des calories qui ne seront pas récupérer par l'eau de la chaudière.
Pour t'en convaincre, il suffit de mettre ta main au dessus de la cheminée et comparativement à une chaudière horizontale de mème taille , ce sera beaucoup plus chaud.
Aussi et très important, la surface de chauffe diminue au fur et à mesure que le niveau d'eau descend. Donc, tu utilises les calories du brûleur pour chauffer de la ferraille et la ferraille fait tout pour refroidir ton eau en piquant ses calories. Un gachi.
Vraiment pas sympa cette chaudière verticale en terme de rendement. Surtout si ton brûleur est sous dimensionné et que tu ne chauffes pas tous les tubes.
Pourtant, c'est tellement beau dans une chaloupe avec un D10!
Ooooohhh! Un D10, c'est gourmand! Alors , il faut une grosse chaudière ==> donc une grosse chaloupe bien large et assise sur l'eau. Conclusion, je ne recommande pas une grosse cylindrée pour une chaudière verticale classique. (mais rien ne t’empêche de faire les mêmes conneries que moi)
 
Dans une chaudière horizontale, la surface de chauffe reste constante tant que le niveau d'eau ne descend pas dessous le tube de fumée. Il est d'ailleurs conseillé de toujours laisser ce tube dans lequel brûle le gaz sous le niveau d'eau. Il y a risque d' endommager les brasures par dilatation excéssive si elles se retrouvent à sec.
On ne rappellera jamais assez que le rôle d'une chaudière c'est de faire de la vapeur. Pas de chauffer de l'eau. Encore un paradoxe = plus d'eau ne veut pas dire plus de vapeur efficace: il vaut mieux moins d'eau qui donne une vapeur surchauffée (plus sèche) qu'un gros volume qui consomme  toute l'énergie. Le volume d'eau utile à générer de la vapeur dans la chaudière représente +/- 50% du volume total.
Donc le tube de fumée placé au fond de la chaudière permet une efficacité maximum dans le transfert de chaleur dans l'eau.
C'est tout ce que j'ai pour l'instant!
Bien cordialement!
 

beau raisonnement Kbio
J'aime aussi beaucoup, personnellement, le polygone de sustentation

Ton raisonnement se tient pour le rendement d'une chaudière verticale, mais alors pourquoi ne pas imaginer un tube à fumée hélicoïdal dans le tiers inférieur de la chaudière afin de retrouver l'avantage des chaudières horizontales ?

Didier
PS : quoiqu'il en soit tes deux photos ont beaucoup de charme

Bonsoir,

Moi faire ma pub, moi avoir fait vidéo, plus rigolo que photo :


PS, ma chaudière verticale, elle, est de même principe que l'horizontale, et pas à tubes de fumées.

Ce qui est bien avec le modélisme, c'est qu'on fait ce qu'on veut, les conséquences sont mineures pour le résultat obtenu.

Bonsoir! :(

"pourquoi ne pas imaginer un tube à fumée hélicoïdal dans le tiers inférieur de la chaudière"

Je ne pense pas que l'on gagne beaucoup en augmentant la surface de contact dans cet endroit là. Il y a toujours autant de ferraille à chauffer plus haut et cela impliquerait un brûleur torche pour amener les calories en haut . Ça impliquerait aussi , un tube central sans rétention de chaleur qui boufferait tout l'energie .Mais pourquoi pas???
Cheddar a fait des chaudières à tube central et brûleur champignon latéral qui marchent trés bien. JMC aussi , mais avec un bruleur torche.En fait il a "verticalisé" une horizontale en changeant le brûleur de place! Le tube des fumées n' étant pas centré, il y a là une grosse perte en termes de calories. L' avantage du bruleur latéral , malgré tout, est qu'il retient un peu la chaleur. Tout est possible, ce n'est qu'une histoire de rendement.
Il suffit d' adapter le brûleur à la surface de chauffe: torche, brûleur marguerite, anneau,...... Peut être même un combinaison d'un torche dans le tube principal et d'un anneau autour! Mais là, je crois qu'on pousse le délire une peu loin!
Pour info; un brûleur torche débitera de 5 @ 10 Kcal par orifice d' 1mm² alors qu'un céramique débitera 10 fois moins : de 0.5 @ 1 Kcal/mm². C'est la raison pour laquelle, la surface d'un brûleur céramique est plus grande. Cela sert aussi à répartir la chaleur sur une grande surface .
Là, on rentre dans le domaine du brûleur et j'avoue que c'est trés complexe pour moi! Je ne saurais que vous renvoyer vers les cahiers de L.Syukens qui explique ça trés bien. Gardons malgré tout en tête qu'un brûleur est construit pour délivrer autant de calories qu'il est nécessaire pour chauffer une surface donnée (ou une masse donnée). Forcer sur le débit et augmenter sa capacité de chauffe plus que requis , est idiot en soi! C'est exactement comme lorsque tu arroses ce maudit géranium sur le balcon . Lorsque la terre est gorgée d'eau, tu peux continuer à arroser : la terre n'en prendra pas plus qu'elle ne peut en absorber! T'en fiches partout et c'est encore toi qui va te faire engueuler!
Mais pour en revenir à nos chaudières, je reste convaincu que la verticalité associée à un céramique, aura toujours un rendement moins important qu'avec une horizontale de mème taille! C'est joli , sans plus!
Ce week end: de belles chaudières et comment choisir son moteur en fonction de sa chaudière ou vice versa?
Cordialement!

Bravo Kbio pour tes posts informatifs :
Le plan de chaloupe que tu as proposé par ailleurs me convient parfaitement :
https://modelismenavalradioc.forumactif.com/t4313-plan-d-une-chaloupe
Quelques différences, dont "Verticale" ou "Horizontale" :
Sans doute j'opterais pour des tubes de fumées verticaux (chauffe à combustible solide). Pour diminuer les contraintes de dilatation entre les tubes et l'enveloppe, j'envisage de faire une isolation de l'ensemble. Cela me semble plus difficle à réaliser en "Horizontale".
??
Je n'ai pas fini de parcourir votre site; encore trop tôt pour ouvrir un nouveau sujet.

Salut Trevithick! :(
Comme je le disais cette chaloupe est la copie conforme , de la "Mouette" d"Andréoti et du "Wide A Wake" dePattern Maker. Tu as donc les plans chez MRB , bien que ceux que je propose soient exploitables.
Chaudière verticale: c'est chouette et ça donne une bonne gueule à la chaloupe; Mais le moteur devra étre d'une cylindrée moindre qu'avec une horizontale. A la louche, je dirais 2 fois moins. N'oublie pas non plus que la surface de chauffe diminue avec le niveau => les tubes de fumées ne chauffent rien au dessus du niveau.Le rendement diminuera donc au fur et à mesure de la nav'. D'ou l’intérêt d'un petit moteur qui tourne lentement.
Chaudière horizontale: tu gardes toujours la mème surface de chauffe quelque soit le niveau et tu produits donc ,plus de chaleur tout au long de ta nav'.
Quant à la contrainte entre l'enveloppe et les tubes de fumées, je n'ai jamais entendu parler de problème. Les tubes faisant office de tirant et la répartition de la chaleur étant sensiblement la même partout, ça ne doit pas avoir beaucoup d’influence.
Pour le charbon, je n'ai aucune expérience. Il faut voir avec America qui a étudié la question et qui travaille sur ce projet.
Mais comme tu dis; parcours ce forum et tu trouveras les expériences des uns et des autres très instructives.
Bon courage et bien cordialement!

"MRB" ? je suis vraiment tout nouveau .... je verrais donc.
Je n'ai pas une grande ambition en matière de durée de fonctionctionnement. Petit moteur lent : ça me va.
L'embarcation aura dans les 70 cm ~ de longueur hors tout.
J'ai ce qui semble être une D10 qui date de Noël 1960. J'abandonne l'idée de la réutiliser. D'autant qu'elle n'a plus de monture de niveau.
"Chaudière verticale: c'est chouette et ça donne une bonne gueule à la chaloupe". C'est aussi mon point de vue.
Alors, tant qu'à en réaliser une ...
Par ailleurs, tu fais une analyse thermo-mécanique du "couplage" Chaudière/Moteur : Très instructif, mais je dois le relire, pour en tirer bénéfice !
"Pour le charbon ...." : Non, je pensais à l'alcool solidifié. Un clapet sur l'entrée d'air pour régler la chauffe.
Merci pour ta contribution.