Un generatore di vapore è un’apparecchiatura progettata per convertire un liquido, che di solito è acqua, in un vapore, indicato come vapore. Il liquido viene riscaldato dalla combustione di una sorta di combustibile, come legno, carbone, petrolio o gas naturale. Il passaggio da un liquido a un vapore crea pressione e quindi espansione, che può essere incanalata e diretta come fonte di energia. I pistoni a vapore sono stati fondamentali per la crescita delle prime fabbriche, locomotive ferroviarie, navi a vapore e molti altri esempi di attrezzature meccaniche.
Uno dei primi usi del generatore di vapore era nella locomotiva a vapore. Il combustibile, sotto forma di legno o carbone, veniva immesso nel focolare. Il calore risultante veniva convogliato attraverso un sistema di tubi che riscaldava l’acqua che veniva immagazzinata in uno speciale serbatoio di contenimento. Dopo che la temperatura ha raggiunto il livello di ebollizione, l’energia creata dal vapore ha quindi guidato i pistoni, che hanno fatto girare le ruote sul motore. Lo scopo principale del vapore era quello di spingere il treno, ma aveva anche altri usi, tra cui l’alimentazione dei freni e il fischio.
L’impiego del generatore di vapore per alimentare le locomotive fu un grande miglioramento nei trasporti all’inizio del XVII secolo, ma presentava degli svantaggi. Erano accompagnati da una grande quantità di fumo e c’era sempre la possibilità che gli incendi risultassero da scintille e bruciore di cenere. Inoltre, il serbatoio che conteneva l’acqua doveva essere attentamente monitorato per assicurarsi che l’acqua rimanesse a un certo livello. Consentire al serbatoio di rimanere senza acqua era estremamente pericoloso, perché poteva provocare un incendio o un’esplosione.
Anche dopo che le scatole di fuoco furono rimosse e il diesel divenne la fonte di energia, i generatori di vapore erano ancora usati sui treni. Parte del vapore in eccesso della locomotiva a vapore originale era stato instradato verso le autovetture per riscaldare l’interno e mantenere gli occupanti a proprio agio. Quando questo metodo non era più disponibile, sono stati aggiunti speciali generatori di vapore appositamente allo scopo di riscaldare le auto. Oggi, la maggior parte dei treni in funzione in tutto il mondo sono riscaldati da un sistema elettrico.
Un generatore di vapore viene talvolta chiamato caldaia. La classificazione dei diversi tipi di caldaie si basa generalmente sulla configurazione. Ad esempio, la caldaia Haycock o pentola ha la forma di un bollitore e la caldaia a tubi di fuoco è progettata a forma di botte con una struttura simile a un tubo di collegamento.