หม้อไอน้ำแบบสามถัง เป็น หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำประเภทหนึ่งที่ใช้ในการผลิตไอน้ำ โดยทั่วไปใช้สำหรับขับเคลื่อนเรือ หม้อไอน้ำประเภทนี้มีขนาดกะทัดรัดและมีกำลังการระเหยสูง ซึ่งเป็นปัจจัยที่ส่งเสริมการใช้งานดังกล่าว การออกแบบหม้อไอน้ำแบบอื่นอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า แม้ว่าจะมีขนาดใหญ่กว่า ดังนั้นรูปแบบหม้อไอน้ำแบบสามถังจึงไม่ค่อยพบเห็นในฐานะหม้อไอน้ำแบบอยู่กับที่บนบก

ลักษณะพื้นฐานของการออกแบบ "สามถัง" คือการจัดเรียงถังไอน้ำไว้เหนือถังน้ำ สองถัง ในลักษณะสามเหลี่ยม ท่อน้ำจะบรรจุอยู่ด้านข้างทั้งสองของสามเหลี่ยมระหว่างถังทั้งสอง และเตาเผาจะอยู่ตรงกลาง จากนั้นส่วนประกอบทั้งหมดจะถูกห่อหุ้มด้วยปลอกหุ้ม ซึ่งต่อออกไปยังปล่อง ระบาย อากาศ

การเผาไหม้สามารถทำได้ทั้งโดยใช้ถ่านหินหรือน้ำมัน หม้อไอน้ำที่ใช้ถ่านหินหลายแห่งมีประตูเตา หลายบาน และมีทีมคนป้อนเชื้อเพลิง หลายคน ซึ่งมักจะป้อนเชื้อเพลิงจากทั้งสองด้าน

การพัฒนาหม้อไอน้ำแบบสามดรัมเริ่มขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 โดยมีความต้องการจากเรือรบที่ต้องการกำลังสูงและหม้อไอน้ำขนาดกะทัดรัด การเปลี่ยนไปใช้หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำได้เริ่มขึ้นแล้ว โดยมีการออกแบบเช่นBabcock & WilcoxหรือBellevilleการจัดเรียงแบบสามดรัมนั้นเบากว่าและกะทัดรัดกว่าสำหรับกำลังที่เท่ากัน^{[ 1 ]}

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำรุ่นใหม่ "แบบท่อเล็ก" ใช้ท่อน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 2 นิ้ว (5 ซม.) เมื่อเทียบกับแบบเก่าที่มีขนาด 3 หรือ 4 นิ้ว ทำให้มีอัตราส่วนพื้นที่ผิวในการให้ความร้อนต่อปริมาตรของท่อมากขึ้น ส่งผลให้เกิดไอน้ำได้เร็วขึ้น หม้อไอน้ำแบบท่อเล็กเหล่านี้จึงเป็นที่รู้จักกันในชื่อ"หม้อไอน้ำด่วน"แม้ว่าไม่ใช่ทั้งหมดจะเป็นแบบสามถัง (โดยเฉพาะThornycroft ) แต่ส่วนใหญ่ก็เป็นแบบต่างๆ กัน เนื่องจากท่อของหม้อไอน้ำแบบสามถังนั้นเกือบเป็นแนวตั้ง (เมื่อเทียบกับBabcock & Wilcox ) จึงช่วยกระตุ้นการไหลเวียนของน้ำอย่างรุนแรงด้วย ปรากฏการณ์ เทอร์โมไซฟอนซึ่งช่วยเร่งการเกิดไอน้ำได้ดียิ่งขึ้น

การพัฒนารูปแบบของหม้อไอน้ำแบบสามดรัมนั้นโดยทั่วไปแล้วเป็นการทำให้ง่ายขึ้นมากกว่าการเพิ่มความซับซ้อนหรือความประณีต แม้แต่หม้อไอน้ำรุ่นแรกๆ ก็สามารถบรรจุพื้นที่ทำความร้อนขนาดใหญ่ไว้ในปริมาตรที่กะทัดรัดได้ แต่ความยากลำบากอยู่ที่การผลิตและโดยเฉพาะอย่างยิ่งการบำรุงรักษาบนเรือ

ท่อที่คดเคี้ยวของการออกแบบในยุคแรกๆ เช่นdu TempleและNormandเป็นสิ่งแรกๆ ที่ถูกยกเลิกไป การใช้ท่อหลายแถวสามารถให้พื้นที่ทำความร้อนที่เพียงพอโดยไม่ต้องมีความซับซ้อนเช่นนี้ นอกจากนี้ ท่อยังตรงขึ้น ส่วนใหญ่เพื่อให้ทำความสะอาดได้ง่ายขึ้นYarrowได้แสดงให้เห็นว่าท่อตรงไม่ก่อให้เกิดปัญหาการขยายตัว แต่ถังทรงกลมและการป้อนท่อในแนวตั้งฉากเป็นคุณสมบัติที่มีค่าสำหรับอายุการใช้งานที่ยาวนาน ในกรณีที่ท่อเข้าสู่ถังในมุมเอียง การให้ความร้อนและการระบายความร้อนมีแนวโน้มที่จะทำให้ท่อโค้งงอไปมา ทำให้เกิดการรั่วไหล การป้อนในแนวตั้งฉากจะช่วยให้ท่อขยายตัวได้ง่ายขึ้นเพื่อการปิดผนึกที่เชื่อถือได้และเพื่อหลีกเลี่ยงความเครียดด้านข้างเหล่านี้ การประนีประนอมของ ปลายท่อที่โค้งงอของ หม้อไอน้ำ Admiralty คุ้มค่า ที่จะคงคุณสมบัติทั้งสองนี้ไว้ และท่อเหล่านี้ยังมีรูปทรงที่เรียบง่ายพอที่จะทำความสะอาดได้ง่าย^{[ 2 ]}

ท่อหม้อไอน้ำรุ่นแรกๆ บางส่วน โดยเฉพาะท่อdu Templeที่มีมุมแหลมคม ไม่สามารถทำความสะอาดคราบตะกรันจากภายในได้ ต่อมาจึงทำความสะอาดท่อจากภายในโดยพยายามสอดแท่งที่มีบานพับเข้าไป โดยมีแปรงอยู่ที่ปลาย สำหรับท่อที่มีรูปทรงโค้ง มักจะเข้าถึงได้เพียงบางส่วนของท่อเท่านั้น อีกวิธีหนึ่งคือการสอดโซ่ลงไปในท่อจากด้านบน แล้วดึงแปรงตามหลัง แต่วิธีนี้ใช้ไม่ได้กับหม้อไอน้ำอย่างเช่น Thornycroft ที่ท่อในตอนแรกจะวางตัวในแนวนอนหรือขึ้นไปด้านบน วิธีสุดท้ายคือการใช้แปรงแบบ 'กระสุน' ที่ยิงจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่งโดยใช้ลมอัด มีการใช้ชุดแปรง ชุดละหนึ่งอันสำหรับแต่ละท่อ และมีการนับและติดหมายเลขอย่างระมัดระวังในภายหลังเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีแปรงใดถูกทิ้งไว้ขวางท่อ^{[ 2 ]}

การออกแบบส่วนใหญ่ใช้ท่อส่งน้ำลงแยกต่างหาก แม้หลังจากที่การทดลองของยาร์โรว์ได้แสดงให้เห็นแล้วว่าการไหลเวียนยังคงเกิดขึ้นได้ระหว่างท่อที่ได้รับความร้อนเพียงอย่างเดียว หม้อไอน้ำของกองทัพเรือ (ซึ่งไม่มีท่อส่งน้ำลง) ถือเป็นจุดสูงสุดของแนวทางนี้ โดยวาง ซูเปอร์ฮีตเตอร์ไว้ภายในกลุ่มท่อ เพื่อกระตุ้นให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิที่จำเป็น

โดยทั่วไปแล้วหม้อไอน้ำแบบแอดมิรัลตีถือเป็นการพัฒนาต่อยอดโดยตรงจากหม้อไอน้ำแบบยาร์โรว์ แม้ว่า หม้อไอน้ำ แบบไวท์-ฟอร์สเตอร์ก็มีอิทธิพลอยู่บ้าง ซึ่งอาจเป็นผลมาจากจำนวนหม้อไอน้ำแบบไวท์-ฟอร์สเตอร์ที่ใช้งานในกองทัพเรืออังกฤษ เป็นจำนวนมาก ถังเก็บน้ำทรงกลมและการยกถังให้สูงขึ้นจากพื้นเตาเป็นลักษณะเฉพาะของหม้อไอน้ำแบบไวท์-ฟอร์สเตอร์ แบบแรกช่วยลดความเสี่ยงของการเกิดร่องลึกส่วนแบบหลังเหมาะสมสำหรับการเผาไหม้ด้วยน้ำมัน

หม้อไอน้ำแบบท่อน้ำของdu Templeเป็นหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำรุ่นแรกๆ ที่ใช้ในกองทัพเรือได้รับสิทธิบัตรในปี พ.ศ. 2419 ^{[ 1 ]}คิดค้นโดยFélix du Templeในฝรั่งเศส และได้รับการทดสอบในเรือปืนตอร์ปิโดของ กองทัพเรืออังกฤษ ^{[ 3 ]}ท่อน้ำมีลักษณะคดเคี้ยว จัดเรียงเป็นสี่แถวต่อหนึ่งฝั่ง และมีรูปทรงตัว S พร้อมส่วนโค้งมุมฉากที่แหลมคม^{[ 3 ]}ทำให้มีพื้นที่ทำความร้อนของท่อขนาดใหญ่ในปริมาตรขนาดเล็ก แต่ทำให้การทำความสะอาดท่อทำได้ยาก ถังมีรูปทรงกระบอก มีทางเข้าท่อตั้งฉาก และมีท่อส่งน้ำลงภายนอกอยู่ระหว่างกัน

หม้อไอน้ำ White –Forsterมีโครงสร้างที่เรียบง่าย โดยมีท่อที่โค้งงอเพียงเล็กน้อย ซึ่งเพียงพอที่จะสามารถเปลี่ยนท่อในตำแหน่งเดิมได้ โดยทำงานผ่านช่องเปิดที่ปลายถังไอน้ำขนาดใหญ่^{[ 4 ]}ท่อแต่ละท่อโค้งงอเพียงพอที่จะดึงออกมาทางถังไอน้ำได้ แต่ก็ตรงเพียงพอที่จะเปลี่ยนท่อเดี่ยวจากกลุ่มท่อได้โดยไม่ต้องถอดท่ออื่นออกเพื่อให้เข้าถึงได้ นี่เป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลายประการของหม้อไอน้ำ White–Forster ที่ออกแบบมาเพื่อให้มีความน่าเชื่อถือในการใช้งานในกองทัพเรือและบำรุงรักษาง่าย ท่อเหล่านี้มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก เพียง 1 นิ้ว (2.5 ซม.) และมีจำนวนมากเป็นพิเศษ โดยใช้ทั้งหมด 3,744 ท่อในหม้อไอน้ำบางเครื่อง^{[ 4 ]}ท่อถูกจัดเรียงเป็น 24 แถวต่อกลุ่ม โดยแต่ละกลุ่มต้องการความยาวของท่อที่แตกต่างกัน และมี 78 แถวต่อถัง ท่อทั้งหมดถูกดัดให้มีรัศมีเท่ากัน ทำให้การซ่อมแซมและการเปลี่ยนบนเรือทำได้ง่ายขึ้น แต่จำเป็นต้องเจาะ รูท่อในดรัมให้ ได้มุมที่แม่นยำบนจิ๊กในระหว่างการผลิต เส้นผ่านศูนย์กลางท่อขนาดเล็กนี้ทำให้มีพื้นผิวความร้อนสูง แต่ก็อาจจะมากเกินไป อัตราส่วนของพื้นผิวต่อปริมาตรกลายเป็นมากเกินไป และการไหลของก๊าซผ่านกลุ่มท่อได้รับผลกระทบ ทำให้เตาหม้อไอน้ำมีชื่อเสียงในด้านการเผาไหม้ที่ไม่ดี^{[ 4 ]}

ท่อส่งน้ำลงถูกใช้ โดยอาจเป็นท่อขนาดใหญ่สองท่อตามปกติ หรืออาจเป็นการจัดเรียงที่แปลกแต่เป็นเอกลักษณ์ คือใช้ท่อขนาดเล็ก 4 นิ้ว (10 ซม.) สี่ท่อต่อหนึ่งถัง ลักษณะนี้มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความอยู่รอดหลังเกิดความเสียหาย เมื่อใช้งานบนเรือรบ หม้อไอน้ำยังคงสามารถใช้งานได้แม้ว่าท่อส่งน้ำลงที่ชำรุดจะถูกอุดไว้ก็ตาม

ถังโคลนถูกยกขึ้นเหนือพื้นเตาเผาโดยใช้แท่นเหล็ก ทำให้ปริมาตรของเตาเผาเพิ่มขึ้น คุณสมบัตินี้มีจุดประสงค์เพื่อส่งเสริมการใช้การเผาไหม้น้ำมัน ซึ่งเป็นนวัตกรรมบนเรือรบในช่วงเวลานั้น ลักษณะโดยทั่วไปของ White–Forster คล้ายกับแบบAdmiralty ในภายหลัง คุณสมบัติต่างๆ เช่น ถังโคลนที่ยกสูงขึ้นและรูปทรงของท่อได้รับอิทธิพลมา^{[ 5 ]}

หม้อไอน้ำ White–Forster ถูกนำมาใช้ในกองทัพเรืออังกฤษตั้งแต่ปี พ.ศ. 2449 สำหรับเรือลาดตระเวนเบาและเรือพิฆาตตอร์ปิโด^{[ 5 ]}

หม้อ ไอน้ำ Normandได้รับการพัฒนาโดยอู่ต่อเรือ Normand ของฝรั่งเศส ในเมืองเลออาฟร์กองทัพเรือของหลายประเทศใช้หม้อไอน้ำชนิดนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกองทัพเรือของฝรั่งเศส รัสเซีย อังกฤษ และสหรัฐอเมริกา ในปี พ.ศ. 2439 กองทัพเรืออังกฤษได้ติดตั้งหม้อไอน้ำชนิดนี้ในเรือ 26 ลำ ซึ่งมากกว่าหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำชนิดอื่นๆ^{[ 6 ]}

การออกแบบ หม้อไอน้ำ Normand ในระยะเริ่มต้น เป็นการพัฒนาต่อยอดจากDu Templeโดยเปลี่ยนมุมแหลมของท่อให้เป็นส่วนโค้งมนเรียบ แต่ยังคงรักษารูปทรง S ไว้^{[ 7 ]}

การออกแบบของ Normand ทำให้มีพื้นที่ทำความร้อน (พื้นที่ผิวท่อ) ขนาดใหญ่เป็นพิเศษเมื่อเทียบกับพื้นที่ตะแกรง^{[ 8 ]}ข้อเสียคือท่อมีความหนาแน่นมาก โดยแต่ละแถวของท่อจำนวนมากถูกดัดให้เป็นรูปทรงที่แตกต่างกันและซับซ้อน ปลายท่อเข้าไปในดรัมทรงกระบอกในแนวตั้งฉากเพื่อการปิดผนึกที่ดี พื้นที่ที่จำเป็นสำหรับท่อทั้งหมดเหล่านี้เติมเต็มครึ่งล่างทั้งหมดของดรัมไอน้ำ ทำให้ต้องใช้ดรัมขนาดใหญ่และโดมไอน้ำ แยกต่างหาก เพื่อรวบรวมไอน้ำแห้ง ตัวเรือนหม้อไอน้ำภายนอกเข้าสู่ท่อดูดควันด้านหนึ่ง โดยปกติจะครอบโดมนี้ไว้ ปลายของดรัมยื่นออกไปนอกตัวเรือนเป็นโดมทรงครึ่งวงกลม ท่อน้ำเย็นที่อยู่นอกตัวเรือนเชื่อมต่อดรัมเหล่านี้เข้าด้วยกัน ทำให้เป็นเส้นทางสำหรับการไหลเวียนกลับของน้ำเย็น

การพัฒนาเพิ่มเติมคือNormand-Sigaudyซึ่งหม้อไอน้ำ Normand สองตัวถูกต่อเข้าด้วยกันแบบหันหลังชนกัน เพื่อใช้ในเรือขนาดใหญ่^{[ 9 ]}ซึ่งทำให้ได้หม้อไอน้ำ Normand แบบสองปลาย (ซึ่งต่อมาเป็นเรื่องปกติในYarrow ) ที่สามารถจุดไฟได้จากทั้งสองด้าน

หม้อไอน้ำแบบรีด (Reed boiler) ถูกใช้โดยบริษัทพาล์มเมอร์สแห่งจาร์โรว์ (Palmers of Jarrow ) มีลักษณะคล้ายกับหม้อไอน้ำแบบนอร์มังด์ (Normand) โดยมีท่อส่งน้ำลงและท่อโค้งที่เข้าไปในถังทรงกระบอกในแนวตั้งฉาก

หม้อไอน้ำ Thornycroft เป็นรูปแบบที่แบ่งเตาเผาตรงกลางแบบปกติออกเป็นสองส่วน มีถังสี่ถัง ได้แก่ ถังหลักสองถังวางในแนวตั้งตรงกลาง คือ ถังไอน้ำและถังน้ำ และถังปีกอีกสองถังที่ขอบด้านนอกของเตาเผา การออกแบบนี้โดดเด่นด้วยการใช้เตาเผาผนังน้ำในยุคแรกๆแถวท่อด้านนอกตื้น ประกอบด้วยท่อเพียงสองแถว แถวเหล่านี้เว้นระยะห่างกันอย่างใกล้ชิด ทำให้ท่อก่อตัวเป็นผนังทึบโดยไม่มีการไหลของก๊าซระหว่างกัน แถวท่อด้านในก็คล้ายกัน คือ ท่อสองแถวที่อยู่ใกล้กับเตาเผามากที่สุดก่อตัวเป็นผนังน้ำที่คล้ายกัน ท่อเหล่านี้แยกออกจากกันที่ฐาน เพื่อให้มีพื้นที่สำหรับการไหลของก๊าซระหว่างกัน^{[ 10 ]}ภายในแถวท่อ การไหลของก๊าซส่วนใหญ่ขนานกับท่อ คล้ายกับการออกแบบในยุคแรกๆ บางแบบ แต่ตรงกันข้ามกับการออกแบบการไหลข้ามของหม้อไอน้ำสามถังในภายหลัง ก๊าซไอเสียจะออกมาในช่องว่างรูปหัวใจด้านล่างถังกลางด้านบน ออกไปยังปล่องผ่านผนังด้านหลัง^{[ 11 ]}

ถังไอน้ำมีรูปทรงกลม โดยมีท่อเข้าตั้งฉาก ปลายท่อครอบคลุมเส้นรอบวงของถังเป็นบริเวณกว้างพอสมควร ทำให้ท่อด้านบนเข้าไปเหนือระดับน้ำ ดังนั้นจึงเป็นท่อที่ไม่จมน้ำ^{[ 10 ]}

ดรัมกลางด้านบนและด้านล่างเชื่อมต่อกันด้วยท่อส่งลง โดยปกติแล้วท่อเหล่านี้จะอยู่ภายในหม้อไอน้ำและได้รับความร้อนจากก๊าซไอเสีย แม้ว่าจะไม่มากนักก็ตาม ท่อเหล่านี้มีลักษณะเป็นท่อแนวตั้งขนาด 4 นิ้ว (10 ซม.) หลายท่อ (แปดหรือเก้าท่อ) อยู่บนเส้นศูนย์กลางของหม้อไอน้ำ โดยมีลักษณะเป็นรูปตัว S ตื้นๆ เพื่อให้มีความยืดหยุ่นเล็กน้อยต่อการขยายตัวเนื่องจากความร้อน^{[ 10 ] [ 11 ]} ดรัมปีกขนาดเล็กเชื่อมต่อกับดรัมกลางด้านล่างเพียงอย่างเดียว โดยใช้ท่อภายนอกขนาดใหญ่ที่อยู่นอกตัวเรือนด้านหลังของหม้อไอน้ำ

เนื่องจากมีการใช้งานครั้งแรกในเรือพิฆาตHMS Daring ที่สร้างโดย Thornycroft ในปี พ.ศ. 2436 การออกแบบนี้จึงเป็นที่รู้จักในชื่อหม้อไอน้ำ'Daring' ^{[ 11 ]}

หม้อไอน้ำรุ่นเล็กแบบด้านเดียวนี้ยังผลิตขึ้นสำหรับใช้ในการปล่อยเรือด้วย^{[ 11 ]}รุ่นเล็กแบบแรกนี้ยังไม่มีถังน้ำปีก โดยท่อผนังน้ำจะโค้งงอเป็นมุมฉากและผ่านกลับไปยังถังน้ำกลาง ท่อเหล่านี้ยังทำหน้าที่เป็นตะแกรงเพื่อรองรับไฟด้วย^{[ 11 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ หม้อไอ น้ำThornycroft

การออกแบบในภายหลังตาม แบบ Thornycroft–Schulzทำให้ปีกด้านนอกมีความสำคัญมากขึ้น จำนวนท่อของปีกเพิ่มขึ้นจนกลายเป็นพื้นผิวทำความร้อนส่วนใหญ่และเป็นทางเดินก๊าซหลักสำหรับก๊าซไอเสีย ดรัมปีกมีขนาดใหญ่พอที่จะให้คนเข้าไปทำความสะอาดและขยายท่อใหม่ให้เข้าที่ได้^{[ 11 ]}

การออกแบบหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำของ Thornycroft–Marshallรุ่นก่อนหน้านี้ใช้ท่อน้ำรูปตัวยูแนวนอนที่ติดตั้งเข้ากับส่วนหัวแบบแบ่งส่วน ซึ่งมีความเกี่ยวข้องน้อยมากกับประเภทที่อธิบายไว้ในที่นี้^{[ 12 ]}

การ ออกแบบหม้อไอน้ำ Yarrowมีลักษณะเฉพาะคือการใช้ท่อน้ำตรงโดยไม่มีท่อลง การไหลเวียนทั้งขึ้นและลงเกิดขึ้นภายในกลุ่มท่อเดียวกันนี้^{[ 13 ] [ 14 ] [ 15 ]}

อัลเฟรด ยาร์โรว์พัฒนาหม้อไอน้ำของเขาเพื่อตอบสนองต่อการออกแบบท่อน้ำแบบอื่นๆ และการรับรู้ของเขาในปี พ.ศ. 2420 ว่าบริษัท Yarrow & Coกำลังล้าหลังผู้สร้างเรือรายอื่น^{[ 16 ]}ความคิดเริ่มต้นของเขากำหนดคุณลักษณะสำคัญของการออกแบบไว้แล้ว นั่นคือหม้อไอน้ำสามดรัมที่มีท่อตรง แต่ต้องใช้เวลาวิจัยถึงสิบปีก่อนที่จะส่งมอบหม้อไอน้ำเครื่องแรกให้กับเรือตอร์ปิโดในปี พ.ศ. 2430 ^{[ 16 ]}

นักออกแบบหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำในยุคแรกๆ กังวลเกี่ยวกับการขยายตัวของท่อเมื่อได้รับความร้อน จึงมีการพยายามออกแบบให้ท่อสามารถขยายตัวได้อย่างอิสระ โดยเฉพาะอย่างยิ่งท่อที่อยู่ใกล้เตาเผาจะขยายตัวได้มากกว่าท่อที่อยู่ห่างออกไป โดยทั่วไปแล้วจะทำได้โดยการจัดเรียงท่อเป็นรูปโค้งขนาดใหญ่ ซึ่งมีปัญหาในการผลิตและต้องมีการรองรับขณะใช้งาน

ยาร์โรว์ตระหนักว่าอุณหภูมิของท่อน้ำนั้นค่อนข้างต่ำและสม่ำเสมอ ตราบใดที่ท่อยังคงเต็มไปด้วยน้ำและไม่เกิดการเดือดภายในท่อ กล่าวคือท่อจะจมอยู่ในน้ำอุณหภูมิสูงและความผันแปรจะเกิดขึ้นก็ต่อเมื่อท่อเต็มไปด้วยไอน้ำ ซึ่งจะทำให้การไหลเวียนของน้ำหยุดชะงักด้วย

ดังนั้นข้อสรุปของเขาคือท่อน้ำตรงเป็นที่ยอมรับได้ และท่อเหล่านี้จะมีข้อดีที่ชัดเจนสำหรับการผลิตและการทำความสะอาดระหว่างการใช้งาน^{[ 16 ]}

เป็นที่ยอมรับกันอยู่แล้วว่าหม้อไอน้ำแบบท่อน้ำอาศัยการไหลอย่างต่อเนื่องผ่านท่อน้ำ และการไหลนี้ต้องเกิดจาก ผลของ เทอร์โมไซฟอนมากกว่าการใช้ปั๊มซึ่งไม่สามารถทำได้จริงหม้อไอน้ำแบบหมุนเวียนบังคับด้วยปั๊ม เช่นVeloxยังไม่ปรากฏขึ้นอีกเป็นเวลากว่าสามสิบปี และถึงแม้จะปรากฏขึ้นแล้วก็ยังไม่น่าเชื่อถือในตอนแรก สมมติฐานคือการไหลผ่านท่อน้ำจะเป็นไปในทิศทางขึ้น เนื่องจากความร้อนจากเตาเผา และการไหลลงเพื่อชดเชยจะต้องใช้ท่อส่งน้ำ ภายนอกที่ไม่ได้รับความ ร้อน

อัลเฟรด ยาร์โรว์ได้ทำการทดลองที่มีชื่อเสียงซึ่งเขาได้พิสูจน์ว่าสมมติฐานนี้ไม่ถูกต้อง^{[ 17 ] [ 18 ]} ท่อรูปตัวยูแนวตั้งถูกจัดเรียงเพื่อให้สามารถให้ความร้อนได้ด้วยเตาบุนเซน หลายตัว ที่แต่ละด้าน

เมื่อให้ความร้อนเพียงด้านเดียวของท่อรูปตัว U จะเกิดการไหลของน้ำร้อนขึ้นด้านบนตามที่คาดไว้ในท่อด้านนั้น

เมื่อให้ความร้อนกับแขนข้างที่ไม่ได้รับความร้อน ทฤษฎีทั่วไปคาดการณ์ว่าการไหลเวียนของเลือดจะช้าลงหรือหยุดลงโดยสิ้นเชิง แต่ในทางปฏิบัติ การไหลเวียนกลับเพิ่มขึ้น จากการทดลองของยาร์โรว์ พบว่า หากมี การให้ความร้อนที่ ไม่สมมาตร การไหลเวียนของเลือดสามารถดำเนินต่อไปได้ และการให้ความร้อนกับแขนข้างที่เย็นกว่าอาจทำให้การไหลเวียนเพิ่มขึ้นด้วยซ้ำ

ด้วยเหตุนี้ หม้อไอน้ำ Yarrow จึงไม่จำเป็นต้องใช้ท่อส่งน้ำลงภายนอกแยกต่างหาก การไหลของน้ำเกิดขึ้นภายในท่อน้ำร้อนทั้งหมด โดยไหลขึ้นผ่านท่อที่อยู่ใกล้เตาเผาที่สุด และไหลลงผ่านท่อที่อยู่แถวนอกสุดของกลุ่มท่อ

ถังเก็บน้ำหรือ "รางน้ำ" รุ่นแรกๆ ของ Yarrow มีรูปทรงตัว D โดยมีแผ่นฐานสำหรับวางท่อแบบเรียบ เพื่อให้สามารถติดตั้งท่อในแนวตั้งฉากได้อย่างง่ายดาย แผ่นฐานนี้ยึดติดกับรางน้ำด้วยสลักเกลียว และสามารถถอดประกอบได้สำหรับการบำรุงรักษาและการทำความสะอาดท่อ

รูปทรงตัว D นี้ไม่เหมาะสำหรับถังแรงดัน เนื่องจากแรงดันจะทำให้รูปทรงบิดเบี้ยวเป็นทรงกลมมากขึ้น การบิดเบี้ยวนี้ทำให้เกิดการรั่วไหลตรงจุดที่ท่อน้ำเข้าสู่ถัง ซึ่งเป็นปัญหาที่เรียกว่า 'wrapperitis' ซึ่งพบได้ทั่วไปใน หม้อไอน้ำ White–Forster [ ^{5 ] ประสบการณ์}จากการระเบิดของหม้อไอน้ำแสดงให้เห็นว่ามุมแหลมภายในหม้อไอน้ำมีแนวโน้มที่จะสึกกร่อนจากการเกิดร่องหม้อไอน้ำรุ่นหลังๆ จึงใช้รูปทรงที่โค้งมนมากขึ้น แม้ว่าจะยังไม่สมมาตรก็ตาม แทนที่จะเป็นทรงกระบอกโดยสมบูรณ์

การหมุนเวียนในหม้อไอน้ำ Yarrow ขึ้นอยู่กับความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างแถวท่อด้านในและด้านนอกของกลุ่มท่อ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งขึ้นอยู่กับอัตราการเดือด ในขณะที่การรักษาสิ่งนี้ทำได้ง่ายที่กำลังไฟต่ำ หม้อไอน้ำ Yarrow ที่มีแรงดันสูงกว่าจะมีแนวโน้มที่จะมีความแตกต่างของอุณหภูมิน้อยลง และด้วยเหตุนี้จึงมีการหมุนเวียนที่มีประสิทธิภาพน้อยลง^{[ 14 ]}หม้อไอน้ำรุ่นหลังๆ ที่มีแรงดันสูงกว่าบางรุ่นติดตั้งท่อส่งน้ำลงภายนอก ซึ่งอยู่นอกพื้นที่ปล่องไฟที่ได้รับความร้อน^{[ 19 ]}

เมื่อ มีการนำ ระบบทำความร้อนยิ่งยวดมาใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับกังหันไอน้ำหลังปี 1900 หม้อไอน้ำ Yarrow รุ่นแรกๆ จะวางขดลวดทำความร้อนยิ่งยวดไว้ด้านนอกชุดท่อหลัก ต่อมาการออกแบบกลายเป็นแบบไม่สมมาตร โดยมีชุดท่อด้านหนึ่งเป็นสองเท่า และมีท่อทำความร้อนยิ่งยวดแบบรูปตัวยูวางอยู่ระหว่างท่อทั้งสอง^{[ 20 ]}

เรือ HMS Havockซึ่งเป็นเรือนำของเรือพิฆาตชั้น Havock ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ หม้อไอน้ำแบบหัวรถจักรตามรูปแบบปัจจุบันเรือพี่น้องอย่างHMS Hornetใช้หม้อไอน้ำแบบ Yarrow เพื่อเปรียบเทียบ^{[ 21 ]}การทดสอบประสบความสำเร็จและหม้อไอน้ำแบบ Yarrow ได้รับการนำมาใช้ในกองทัพเรือ โดยเฉพาะในเรือขนาดเล็ก ในเวลาต่อมา กองทัพเรือจะพัฒนา รูปแบบ หม้อไอน้ำแบบสามดรัมของ Admiralty เอง

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหม้อต้มน้ำมัมฟอร์ด

หม้อ ไอน้ำ มัมฟอร์ดเป็นหม้อไอน้ำชนิดหนึ่งที่สร้างโดยผู้ผลิตหม้อไอน้ำมัมฟอร์ดแห่งโคลเชสเตอร์โดยมีจุดประสงค์เพื่อใช้ในเรือขนาดเล็ก ท่อจะแยกออกเป็นสองกลุ่ม โดยท่อสั้นจะโค้งออกจากกันเล็กน้อย การเข้าสู่ถังน้ำด้านล่างจะตั้งฉาก ทำให้ต้องใช้ถังที่มีรูปทรงเกือบเป็นสี่เหลี่ยมผืนผ้า โดยท่อจะเข้าทางด้านที่แยกจากกัน ความอ่อนแอทางกลของรูปทรงดังกล่าวเป็นที่ยอมรับได้ในขนาดเล็กนี้ แต่จำกัดศักยภาพของหม้อไอน้ำ ตัวเรือนมีขนาดเล็กและหุ้มเพียงส่วนหนึ่งของถังไอน้ำด้านบนเท่านั้น โดยนำไปสู่ปล่องควันโดยตรง ท่อส่งลงรูปตัวทีคว่ำเพียงอันเดียวเชื่อมต่อถังที่ด้านหลังของหม้อไอน้ำ^{[ 22 ]}

การ ออกแบบของ วูลนอว์ (Woolnough)ถูกนำมาใช้โดยเซนทิเนล (Sentinel)สำหรับหัวรถจักรขนาดใหญ่ของพวกเขา มันคล้ายกับการออกแบบเตาเผาแบบสามดรัมอื่นๆ ทั่วไป โดยมีท่อเกือบตรง คุณลักษณะที่โดดเด่นคือ ผนัง อิฐทนไฟที่อยู่ลึกประมาณสองในสามของเตาเผา ตะแกรงเตาเผาอยู่ด้านที่ยาวกว่าของผนังนี้ โดยก๊าซจากการเผาไหม้จะไหลผ่านกลุ่มท่อ ผ่านภายในปลอกเหล็กด้านนอก แล้วไหลกลับเข้าไปในกลุ่มท่อที่สั้นกว่า เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดแบบท่อขดถูกวางไว้ในกระแสแก๊สด้านนอกท่อ ดังนั้นก๊าซจากการเผาไหม้จึงไหลผ่านกลุ่มท่อสองครั้งครั้งแรกออกไปด้านนอกแล้วไหลกลับเข้ามาด้านใน ปล่องควันกลางเพียงอันเดียวระบายออกจากจุดศูนย์กลางของปลายสุด ไม่ได้ระบายออกจากด้านนอกท่อเหมือนเตาเผาทั่วไป ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างก๊าซที่ไหลผ่านสองส่วนของกลุ่มท่อทำให้เกิดกระแสหมุนเวียนที่ไหลขึ้นผ่านส่วนแรกที่ร้อนกว่า และไหลลงผ่านส่วนที่อยู่ไกลออกไปซึ่งร้อนน้อยกว่า การไหลเวียนยังถูกควบคุมโดยแผ่นกั้นภายในภายในถังน้ำด้านบน เพื่อรักษาระดับน้ำให้อยู่เหนือปลายท่อที่ร้อนกว่า จึงหลีกเลี่ยงไม่ให้ท่อแห้งร้อนเกินไป^{[ 23 ]}

Sentinel ใช้หม้อไอน้ำ Woolnough กับหัวรถจักรขนาดใหญ่หลายคัน แทนที่จะใช้หม้อไอน้ำแนวตั้งขนาดเล็กตามปกติ[ 24 ] ^{ซึ่งรวมถึง}รถรางสำหรับLNER ^{[ 25 ]}และLMS ^{[ 26 ]}การใช้งาน Woolnough ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดของ Sentinel คือสำหรับหัวรถจักรแบบข้อต่อ 'Colombian' ซึ่งเป็นหัวรถจักรราง 1 เมตร จำนวน 4 คัน ที่มีการจัดเรียงล้อแบบ Co-Coสร้างขึ้นในปี 1934 ^{[ 27 ]}พวกมันวิ่งด้วยแรงดันสูง ผิดปกติ ที่ 550 psi (3.8 MPa) และแต่ละเพลาขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไอน้ำ แยกต่างหาก ซึ่งออกแบบโดยAbner Doble คันแรกถูกส่งมอบให้กับการรถไฟเบลเยียมส่วนอีกสามคันถัดมาสร้างขึ้นสำหรับSociété National des Chemins de Fer en Colombeของโคลอมเบียแต่ถูกส่งไปยังเบลเยียมก่อนเพื่อทดสอบ ภาพถ่ายส่วนใหญ่ที่มีอยู่ของหัวรถจักรเหล่านี้ถ่ายในเบลเยียม มีข้อมูลเพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับประวัติของพวกมันหลังจากมาถึงโคลอมเบีย

การพัฒนาต่อมาของ Yarrow คือหม้อไอน้ำสามดรัมของกองทัพเรือซึ่งพัฒนาขึ้นสำหรับกองทัพเรืออังกฤษระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง^{[ 2 ] [ 28 ]}งานออกแบบส่วนใหญ่ดำเนินการที่สถานีทดลองเชื้อเพลิงของกองทัพเรือ^{[ i ]}ที่Haslar และหม้อไอน้ำชุดแรกถูกติดตั้งใน เรือพิฆาตชั้น Aสามลำในปี พ.ศ. 2460 ^{[ 29 ]}หม้อไอน้ำเหล่านี้ได้กำหนดเงื่อนไขการทำงานมาตรฐานใหม่ของกองทัพเรืออังกฤษสำหรับหม้อไอน้ำที่ 300 psi (2.0 MPa) / 600 °F (316 °C)

การออกแบบโดยทั่วไปคล้ายคลึงกับรุ่น Yarrow ที่ใช้แรงดันสูงและน้ำมันในภายหลัง ถังน้ำมีรูปทรงกระบอก และ บางครั้งก็มีการใช้ ท่อส่งน้ำลงแต่ก็ไม่ได้ใช้เสมอไป ความแตกต่างที่สำคัญเพียงอย่างเดียวคือในส่วนของท่อ แทนที่จะเป็นท่อตรง ท่อแต่ละท่อส่วนใหญ่จะเป็นท่อตรง แต่โค้งเล็กน้อยไปทางปลาย ท่อเหล่านี้ถูกติดตั้งเป็นสองกลุ่มภายในชุดท่อ เพื่อให้เกิดช่องว่างระหว่างกันภายในชุดท่อ เครื่องทำความร้อนยิ่งยวดถูกวางไว้ภายในช่องว่างนี้และแขวนไว้ด้วยตะขอจากถังไอน้ำ ข้อดีของการวางเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดไว้ตรงนี้คือมันจะเพิ่มความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างท่อด้านในและด้านนอกของชุดท่อ จึงช่วยกระตุ้นการไหลเวียน ในรูปแบบที่พัฒนาแล้ว หม้อไอน้ำมีท่อสี่แถวทางด้านเตาเผาของเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดและสิบสามแถวสำหรับด้านนอก^{[ 29 ]}

หม้อไอน้ำรุ่นแรกประสบปัญหาเกี่ยวกับซูเปอร์ฮีตเตอร์และการไหลเวียนที่ไม่ดีสำหรับแถวท่อตรงกลางของกลุ่ม ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและท่อเสียหาย^{[ 29 ]}ปัญหาการไหลเวียนได้รับการแก้ไขโดยการจัดเรียงท่อน้ำป้อนใหม่และโดยการวางแผ่นกั้นไว้ภายในถังไอน้ำ เพื่อให้มีการไหลเวียนที่ชัดเจนยิ่งขึ้นตัวเพิ่มการไหลเวียน ซึ่งเป็นรางเหล็ก ถูกวางไว้เหนือท่อด้านเตาเผา เพื่อกระตุ้นให้เกิดการไหลขึ้นตรงกลางเพียงจุดเดียวเหนือระดับน้ำ กระตุ้นให้ฟองไอน้ำหลุดออกไปและทำหน้าที่เป็นตัวแยกไอน้ำก่อนที่น้ำจะไหลเวียนกลับลงไปตามท่อด้านนอก ในลักษณะที่คล้ายกับงานที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาเดียวกันบนทางรถไฟ LMSและการพัฒนาการป้อนน้ำด้านบนสำหรับ หัว ^รถจักรไอน้ำ [ ^{30 ]}น้ำป้อนยังถูกส่งขึ้นไปด้านบนผ่าน 'ถังพ่น' และผ่านพื้นที่ไอน้ำเป็นหยด น้ำป้อนเย็นจึงถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิเดียวกับน้ำในหม้อไอน้ำก่อนที่จะผสมกัน หลีกเลี่ยงการรบกวนเส้นทางการไหลเวียน^{[ 29 ] [ ii ]}

ประสิทธิภาพ การทำความร้อนยิ่งยวดในช่วงเริ่มต้นนั้นน่าผิดหวัง การทำความร้อนยิ่งยวดที่กำลังเต็มที่ถูกจำกัดไว้ที่ 100 °F (37.8 °C) โดยเจตนาเพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาความน่าเชื่อถือ ซึ่งหมายความว่ามันจะไม่มีประสิทธิภาพที่กำลังต่ำ^{[ 29 ]}งานพัฒนาโดยBabcock & Wilcoxได้แก้ไขปัญหานี้โดยการเพิ่มความเร็วการไหลของไอน้ำผ่านเครื่องทำความร้อนยิ่งยวดเป็น 150 ฟุต/วินาที (45.72 เมตร/วินาที) เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาการบิดเบี้ยวของท่อและความล้มเหลวทางโลหะวิทยา^{[ 29 ]} หม้อไอน้ำใหม่สำหรับ เรือรบ ชั้นเนลสันและ เรือลาดตระเวน ชั้นเคนท์สามารถทำความร้อนยิ่งยวดได้ 200–250 °F (93–121 °C) ตลอดช่วงกำลังการทำงานที่ 250 psi (1.7 MPa) ^{[ 29 ]}

แตกต่างจากแนวปฏิบัติของอเมริกาในยุคปัจจุบัน หม้อไอน้ำของกองทัพเรืออังกฤษมีสัดส่วนของอิฐเตาเผาจำนวนมาก ส่งผลให้อุณหภูมิสูงภายในเตาเผาและส่งผลให้ท่อรับภาระสูง การใช้เตาเผาผนังน้ำสามารถลดสิ่งนี้ได้^{[ 29 ]}

ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2462 Hawthorn Leslieได้สร้างหม้อไอน้ำทดลองที่มีผนังน้ำบางส่วนอยู่ด้านหลังของเตาเผา ซึ่งแตกต่างจากการออกแบบผนังน้ำแบบอื่นๆ ถังน้ำเพิ่มเติมนี้ครอบคลุมเฉพาะส่วนกลางของเตาเผาเท่านั้น ท่อแนวตั้งถูกหุ้มด้วย ปลอก ทนความร้อนและไม่ได้ก่อตัวเป็นผนังแข็งที่อัดแน่น^{[ 29 ]}ความกังวลคือผนังน้ำแบบเต็มรูปแบบจะทำให้การจัดเรียงส่วนหัวที่มีอยู่ของหม้อไอน้ำสามถังไม่สมดุล ซึ่งก็เป็นเช่นนั้นจริง การผลิตไอน้ำส่วนเกินที่ด้านหลังของถังไอน้ำทำให้การไหลเวียนหยุดชะงักและมีปัญหาในการจุดไฟการพัฒนาผนังน้ำสำหรับหม้อไอน้ำประเภทนี้จึงถูกยกเลิก แม้ว่าการทดลองจะยังคงดำเนินต่อไปกับHMS  Hyperion  (H97)ซึ่งได้ทดลองใช้หม้อไอน้ำ Johnson แบบผนังน้ำเดี่ยว แทนที่หม้อไอน้ำสามถังหนึ่งในสามเครื่อง^{[ 29 ]}

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับหม้อไอน้ำสามดรัมของกองทัพเรืออังกฤษ

หม้อไอน้ำขนาดใหญ่สามดรัมเพียงเครื่องเดียวที่ใช้ในหัวรถจักรของรถไฟคือเครื่องยนต์ทดลองหมายเลข 10000 ของNigel Gresleyในปี 1924 สำหรับบริษัทLNER ^{[ 31 ]}หลังจากสังเกตเห็นประโยชน์ของแรงดันที่สูงขึ้นและเครื่องยนต์แบบผสมในการใช้งานทางทะเล Gresley ก็กระตือรือร้นที่จะทดลองใช้วิธีนี้ในหัวรถจักร ของรถไฟ เช่นเดียวกับหม้อไอน้ำบนบก Harold Yarrow ก็กระตือรือร้นที่จะขยายตลาดสำหรับหม้อไอน้ำของ Yarrow

หม้อไอน้ำนี้ไม่ใช่ดีไซน์แบบ Yarrow ทั่วไป ในการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนของทางเดินของอากาศ หม้อไอน้ำนี้มีลักษณะคล้ายคลึงกับหม้อไอน้ำแบบสามถังอื่นๆ เช่นWoolnough มากกว่า นอกจากนี้ยังมีการอธิบายว่าเป็นวิวัฒนาการของ ห้องเผาไหม้แบบท่อน้ำ ของ Brotan-Deffnerโดยมีการขยายห้องเผาไหม้ให้กลายเป็นหม้อไอน้ำทั้งหมด

แรงดันใช้งานอยู่ที่ 450 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (31 บาร์) ซึ่งต่างจากหัวรถจักร Gresley A1 รุ่นเดียวกันที่มีแรงดันใช้ งาน อยู่ที่ 180 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว (12 บาร์)

หม้อไอน้ำมีลักษณะคล้ายหม้อไอน้ำ Yarrow สำหรับเรือ เดินทะเลสองเครื่อง ที่วางต่อกัน ทั้งสองเครื่องมีโครงสร้างแบบ Yarrow ทั่วไป คือมีถังไอน้ำขนาดใหญ่ตรงกลางอยู่เหนือถังน้ำสองถังที่แยกจากกัน โดยเชื่อมต่อกันด้วยท่อโค้งเล็กน้อยสี่แถว ถังด้านบนใช้ร่วมกัน แต่ถังน้ำด้านล่างแยกจากกัน บริเวณ "ห้องเผาไหม้" ด้านหลังกว้างและครอบคลุมโครงทำให้ถังน้ำอยู่ตรงขอบเขตของขนาดความจุ บริเวณ "หม้อไอน้ำ" ด้านหน้าแคบกว่า โดยมีถังน้ำวางอยู่ระหว่างโครง แม้ว่าปลอกหุ้มด้านนอกจะมีขนาดความกว้างใกล้เคียงกัน แต่ท่อในส่วนด้านหน้ากลับอยู่ใกล้กันมากกว่า พื้นที่ด้านนอกของท่อก่อตัวเป็นท่อไอเสียคู่หนึ่งที่นำไปด้านหน้า พื้นที่ขนาดใหญ่ด้านนอกผนังท่อไอเสียเหล่านี้ แต่ภายในปลอกหม้อไอน้ำ ใช้เป็นท่ออากาศจากช่องอากาศเข้า ซึ่งเป็นช่องสี่เหลี่ยมผืนผ้าแบบหยาบๆ อยู่ใต้ประตูห้องควัน ซึ่งมีผลทั้งในการอุ่นอากาศสำหรับการเผาไหม้ล่วงหน้าและระบายความร้อนปลอกหุ้มด้านนอกเพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไป ท่อ ซูเปอร์ฮีตเตอร์แนวยาวถูกวางไว้ในช่องว่างตรงกลางระหว่างท่อสร้างไอน้ำ บริเวณส่วนที่สามด้านหน้าประกอบด้วยเฮดเดอร์ซูเปอร์ฮีตเตอร์ ตัวควบคุม และกล่องควัน แต่ไม่มีพื้นผิวทำความร้อนโดยเจาะจง ตัวเรือนหม้อไอน้ำภายนอกยังคงมีความกว้างใกล้เคียงกันตลอด ทำให้มีลักษณะโดยรวมเป็นรูปสามเหลี่ยมแต่โค้งมน ขอบล่างของแต่ละส่วนจะยกสูงขึ้นเป็นขั้นๆ และเห็นได้ชัดจากภายนอก

การเผาไหม้ใช้ถ่านหิน โดยเข้าทางประตูเตา แบบเดี่ยวของหัวรถจักรทั่วไปจากด้านเดียว และใช้พนักงานควบคุมเตาเพียงคนเดียว เนื่องจากระบบการเผาไหม้แบบด้านเดียวและการไหลของก๊าซที่เป็นแนวยาวเป็นหลัก เมื่อเทียบกับการไหลของก๊าซผ่านท่อตามปกติของ Yarrow ทำให้เกิดความแตกต่างของอุณหภูมิอย่างเห็นได้ชัดระหว่างด้านหน้าและด้านหลังของหม้อไอน้ำ ส่งผลให้กระแสน้ำไหลเวียน โดยเฉพาะในส่วนที่สอง เป็นแนวยาวผ่านถังน้ำ เหมือนกับ Woolnough มากกว่า Yarrow แบบปกติ ส่วนแรก ซึ่งรวมถึงท่อน้ำบางส่วนที่ผนังด้านหลัง ได้รับความร้อนจากการแผ่รังสีและมีลักษณะเป็นเตาเผาผนังน้ำโดยไม่มีการไหลของก๊าซผ่านท่อ แม้กระนั้นก็ยังคงใช้ท่อสี่แถว ส่วนที่สองมีการจัดเรียงการไหลของก๊าซโดยใช้แผ่นกั้นเหล็กและอิฐทนไฟ เพื่อให้ก๊าซจากการเผาไหม้เข้าทางตรงกลางและผ่านท่อไปยังปล่องด้านข้าง ทำให้มีการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนที่ดีขึ้น

• วิดีโอฝึกอบรม "Raising Steam" ปี 1942บน YouTube