Cirkulační potrubí ( kotlové potrubí ) jsou konstrukční prvky parního kotle (především na parních lokomotivách ), které, jak již název napovídá, slouží k intenzivnější cirkulaci vody v kotli a zároveň slouží jako dodatečné upevnění kotle. cihlová klenba pece .
Hlavním problémem všech výkonných parních lokomotiv je, že když je v horní části kotle voda již ohřátá na teplotu odpařování (od 100°C a výše), ve spodní části je její teplota cca 40-45°C. Z tohoto důvodu vznikají v plášti kotle teplotní pnutí , která vedou ke zvýšenému opotřebení kotle. Aby se tomu zabránilo, je nutné vytvořit zvýšenou cirkulaci (promíchání) vody. Cirkulační potrubí je umístěno v hlavním prostoru topeniště blíže k vrcholu, v zóně, kde jsou nejvyšší teploty. Když se dostane do těchto trubek, voda se změní na páru a podle Archimedova zákona se pohybuje nahoru a táhne s sebou zbytek vody, to znamená, že funguje jako vodní čerpadlo. Voda se řítí zespodu nahoru, způsobuje nový přítok a tím vytváří cirkulaci veškeré vody v bojleru. Kromě znatelného snížení tepelných pnutí v pokožce taková nucená cirkulace zároveň výrazně zvyšuje vaporizaci. Navzdory tomu, že k tvorbě páry dochází i v cirkulačních trubkách, relativní objem páry v nich získávaných je velmi malý, vzhledem k malé ploše samotných cirkulačních trubek (např. na FD a IS plocha Tyto trubky nejsou více než jeden a půl procenta celkové topné plochy kotle).
Schéma cirkulace vody v kotli
Kromě své hlavní funkce cirkulační potrubí zároveň drží cihlovou klenbu, což je důležité zejména u výkonných parních lokomotiv s jejich velkými rozměry pecí. Díky těmto trubkám se výrazně sníží vnitřní zatížení v cihlách, které tvoří klenbu, ale samotné cihly musí mít speciální tvar.
Cirkulační potrubí bylo aktivně používáno na amerických železnicích v 1910, ale následně řada továren začala instalovat termosifony do pecí místo potrubí . Oběhové potrubí se poprvé objevilo na ruských parních lokomotivách v roce 1915 - na parních lokomotivách řady E dovezených z USA . V budově sovětské parní lokomotivy však bylo cirkulační potrubí poprvé instalováno v roce 1931 na první parní lokomotivě řady FD . Předtím byly pokusy použít termosifony na sovětských parních lokomotivách (např. na některých např. parních lokomotivách ) , ale výsledky provozu jimi vybavených parních lokomotiv v Sovětském svazu byly neuspokojivé, a proto bylo uznáno, že použití cirkulačních trubek bylo vhodnější pro sovětské silnice.
Obdobný princip fungování mají překapávací kávovary , pouze v nich je výsledná pára použita k navýšení malých porcí vody do speciální nádoby s kávou.