Conductele de circulație ( conductele cazanului ) sunt elemente structurale ale unui cazan cu abur (în principal pe locomotive cu abur ), care, după cum sugerează și numele, servesc pentru o circulație mai intensă a apei în cazan și, în același timp, servesc ca o fixare suplimentară a bolta de cărămidă a cuptorului .
Principala problemă a tuturor locomotivelor cu abur puternice este că atunci când în partea superioară a cazanului apa este deja încălzită la temperatura de evaporare (de la 100 ° C și mai sus), în partea inferioară temperatura acesteia este de aproximativ 40-45 ° C. Din această cauză, în carcasa cazanului apar tensiuni de temperatură , ceea ce duce la o uzură crescută a cazanului. Pentru a elimina acest lucru, este necesar să se creeze o circulație (amestecare) crescută a apei. Conductele de circulatie sunt amplasate in spatiul principal al focarului mai aproape de varf, in zona in care temperaturile sunt cele mai ridicate. Intrând în aceste conducte, apa se transformă în abur și, conform legii lui Arhimede, se mișcă în sus, târând cu ea și restul apei, adică acționând ca o pompă de apă. Apa curge de jos în sus, provocând un nou aflux și creând astfel o circulație a întregii ape din cazan. Pe lângă o reducere vizibilă a tensiunilor termice la nivelul pielii, o astfel de circulație forțată crește în același timp în mod semnificativ vaporizarea. În ciuda faptului că formarea de abur are loc și în conductele de circulație, volumul relativ de abur obținut în acestea este foarte mic, datorită suprafeței mici a conductelor de circulație în sine (de exemplu, pe FD și IS, zona de Aceste țevi nu reprezintă mai mult de un procent și jumătate din suprafața totală de încălzire a cazanului).
Schema de circulație a apei în cazan
Pe lângă funcția lor principală, țevile de circulație țin în același timp bolta de cărămidă, ceea ce este deosebit de important la locomotivele cu abur puternice, cu dimensiunile lor mari ale cuptorului. Datorită acestor țevi, încărcările interne din cărămizile care formează bolta sunt semnificativ reduse, dar cărămizile în sine trebuie să aibă o formă specială.
Țevile de circulație au fost folosite în mod activ pe căile ferate americane în anii 1910, dar ulterior o serie de fabrici au început să instaleze termosifoane în cuptoare în loc de țevi . Conductele de circulație au apărut pentru prima dată pe locomotivele rusești cu abur în 1915 - pe locomotivele cu abur seria E importate din SUA . Cu toate acestea, în clădirea locomotivei cu abur sovietice, conductele de circulație au fost instalate pentru prima dată în 1931 pe prima locomotivă cu abur din seria FD . Înainte de aceasta, au existat încercări de utilizare a termosifoanelor pe locomotivele cu abur sovietice (de exemplu, pe unele locomotive cu abur, de exemplu ) , dar rezultatele exploatării locomotivelor cu abur echipate cu acestea în Uniunea Sovietică au fost nesatisfăcătoare și, prin urmare, a fost recunoscut că utilizarea de conducte de circulaţie era de preferat pentru drumurile sovietice.
Un principiu similar de funcționare este utilizat în aparatele de cafea tip picurare , numai în ele aburul rezultat este folosit pentru a ridica mici porțiuni de apă într-un recipient special cu cafea.