Циркуляционные трубы
Циркуляционные трубы ("кипятильные трубы") — элементы конструкции парового котла (в основном на паровозах), которые, как понятно из названия, служат для более интенсивной циркуляции воды в котле, а также заодно служат дополнительным креплением кирпичного свода топки.

Основная проблема всех мощных паровозов заключается в том, что когда в верхней части котла вода уже нагрета до температуры испарения (от 100°С и выше), в нижней её температура составляет порядка 40-45°С. Из-за этого в обшивке котла возникают температурные напряжения, которые приводят к повышенному износу котла. Для того чтобы это устранить, и необходимо создавать повышенную циркуляцию (перемешивание) воды. Циркуляционные трубы расположены в основном пространстве топки ближе к верхней части, в зоне, где самые высокие температуры. Попадая в эти трубы, вода обращается в пар и, по закону Архимеда, перемещается наверх, увлекая за собой остальную воду, то есть действуя как водный насос. Вода устремляется из нижней части в верхнюю, вызывая новый приток и тем самым создавая циркуляцию всей воды в котле. Помимо заметного снижения тепловых напряжений в обшивке, такая принудительная циркуляция заодно заметно повышает парообразование. Несмотря на то, что парообразование происходит и в циркуляционных трубах, относительный объём полученного в них пара весьма мал, ввиду малой площади самих циркуляционных труб (например на ФД и ИС площадь этих труб составляет не более полутора процентов от общей площади нагрева котла).
Помимо своей основной функции, циркуляционные трубы заодно удерживают кирпичный свод, что особенно актуально на мощных паровозах с их большими размерами топок. Благодаря этим трубам, в кирпичах, формирующих свод, значительно снижаются внутренние нагрузки, но сами кирпичи при этом должны иметь специальную форму.

Циркуляционные трубы активно использовались на американских железных дорогах в 1910-е, но впоследствии ряд заводов стали устанавливать в топках вместо труб термосифоны. На российских паровозах циркуляционные трубы впервые появились в 1915 году — на импортированных из США паровозах серии Е. Однако в советском паровозостроении циркуляционные трубы были впервые установлены в 1931 году на первом паровозе серии ФД. До этого были попытки применить на советских паровозах термосифоны (например на некоторых паровозах Эг), но результаты эксплуатации паровозов, оборудованных ими, в Советском Союзе были неудовлетворительными, и поэтому было признано, что для советских дорог предпочтительней использование именно циркуляционных труб.
Q6609574
парового котла
Concept
Q171043
паровоз
Concept
Q205873
циркуляции
UNK
Q549635
топки
Concept
Q4454523
температурные напряжения
UNK
Q3564228
термосифон
UNK
Q1244357
серии Е
MISC
Q2393898
серии ФД
MISC
Q4345715
Эг
MISC
Q4505860
Циркуляционные трубы
UNK
Q4505860
Циркуляционные трубы
UNK
Q4505860
Циркуляционные трубы
UNK
1910-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
в 1910
DATE
1915-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
в 1915
DATE
1931-01-01T00:00:00Z^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#dateTime
в 1931
DATE
+40^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
40
NUMBER
-45^^http://www.w3.org/2001/XMLSchema#decimal
-45
NUMBER
part of
part of
part of