Пароперегреватель представляет собой одну из важных частей котельной установки, так как в нем происходит осушка влажного пара,, поступающего из котла, и повышение его температуры сверх темпера­туры насыщения. Применение пароперегревателя обусловлено повыше­нием экономичности паровой машины (см. ниже, раздел третий главу II).

Рассмотрим ряд конструкций пароперегревателя, применяющихся в локомобильных котлах. Пароперегреватели котлов паровозного типа и цилиндрических распола­гаются либо в дымовой ко­робке (большинство кон­струкций), либо в уширен­ных дымогарных трубах.

Пароперегреватели, ста­вившиеся впервые в локо­мобильных котлах, были спиралеобразными и поме­шались в дымовой коробке (фиг. 59). Они выполнялись в виде ряда плоских спира­лей /, соединенных после­довательно. Пар в трубках двигался навстречу потоку горячих газов, т. е. был осуществлен принцип про­тивотока. Пароперегреватель был снабжен обдувочным устройством, состоящим из одной горизонтальной тру­бы 2, расположенной по оси дымовой коробки, и одной вертикальной 3, соединен­ной с первой и расположенной между пароперегревателем и трубной решеткой котла. В обеих трубах, имелся ряд сверлений. При обдувке в систему труб подавался пар, и трубы проворачивались при помощи рукоятки 4, расположенной снаружи на дверке дымовой коробки. Струи пара из отверстий труб при этом обдували трубы пароперегревателя с различных направлений и хорошо их очищали. Обдувались также труб­ная решетка и дымогарные трубы.

Такой пароперегреватель, несмотря на хороший тепловой эффект, не позволял регулировать температуру перегретого пара, был довольно' сложен в изготовлении и полностью занимал дымовую камеру, закры­вая совершенно трубную решетку и дымогарные трубы. Эта конструк­ция пароперегревателя не позволяла производить спуск конденсата при остановке котла

Ввиду указанных недостатков этот тип пароперегревателя больше не применяется.

Все последующие типы пароперегревателей располагаются в дымо­вой коробке так, что оставляют свободный доступ к дымогарным трубам.

Пароперегреватель конструкции Херсонского завода для котла ло­комобиля марки 4ЛП-20 (фиг. 60) расположен в верхней части дымо­вой коробки и состоит из двух вставленных один в другой винтообраз­ных змеевиков, соединенных последовательно. В этом пароперегревателе

осуществляется поперечный ток газов и пара. Теплотехнические каче­ства его удовлетворительные, но изготовление его сложно, так как винтовая линия змеевика идет не по круглому, а по эллиптическому цилиндру. Регулирования температуры пара в пароперегревателе этой конструкции не предусмотрено. Обдувка змеевиков производится паром посредством металлического гибкого шланга через открытую дверку дымовой коробки. Этот пароперегреватель не закрывает дымогарных труб.

В настоящее время большое распространение получил секционный пароперегреватель (фиг. 61), примененный в передвижных локомоби­лях П-25. Он расположен в верхней части дымовой коробки таким об­разом, что обеспечивает свободный доступ к дымогарным трубам для их осмотра и очистки.

Пароперегреватель представляет собой систему из трех плоских двухрядных секций змеевиков /, изготовленных из стальных бесшовных котельных труб (наружный диаметр 25 мм и внутренний—20 мм), рас­положенных друг над другом и приваренных своими концами к коллек­торам 2 и 3.

Влажный пар из котла входит в коллектор 2 и поступает во все три параллельно расположенные секции змеевиков. Пройдя по змееви­кам пароперегревателя, перегретый пар собирается в коллектор 3 и оттуда направляется в паропровод к цилиндру паровой машины. В этом пароперегревателе осуществлен поперечный ток газа и пара, движение же пара по змеевикам каждой секции осуществляется по нисходящей линии.

В нижней части пароперегреватель имеет спускной вентиль 4 для удаления конденсата и для присоединения к нему обдувочного шланга.

Змеевики пароперегревателя прикреплены к дымовой коробке спе­циальным приспособлением, состоящим из стяжек, угольников и планок.

Очистка пароперегревателя от сажи и золы во время работы локо­мобиля производится путем обдувки его паром при помощи металли­ческого гибкого шланга через открытую дверку дымовой коробки.

Одним из наиболее удачных типов пароперегревателей, расположен­ных в дымовой коробке, является так называемый кольцеобразный секционный пароперегреватель, получивший распространение в локомо­билях средней и небольшой мощности.

В виде примера рассмотрим кольцеобразный пароперегреватель (фиг. 62) стационарного локомобиля марки СК-125, выпускаемого Людиновским заводом.

Он представляет собой систему змеевиков 1, размещенных в коль­цеобразном пространстве между внутренним цилиндрическим кожухом 5 и наружной (тоже цилиндрической) стеркой дымовой коробки. Паро­перегреватель состоит из 12 параллельно расположенных отдельных секций змеевиков, выполненных из стальных бесшовных котельных труб (наружный диаметр 32 мм, внутренний 25 мм) по ГОСТ 3099-46. Нижние концы всех секций змеевиков приварены к входному коллек­тору 2, верхние—к выходному 3. Внутренний каркас 4, выполненный в виде жестких колец, хорошо скрепляет секции змеевиков паропере­гревателя в единое целое и упрощает их сборку. Внутренний кожух 5 служит для правильного направления потока газов в пароперегревателе, для чего в верхней его части сделан продольный вырез, и обеспечивает свободный доступ к трубной решетке котла для осмотра, очистки и ремонта труб.

Поступающий из котла влажный пар в коллекторе 2, расположен­ном в нижней части дымовой коробки, распределяется по змеевикам отдельных секций, движется по ним вверх, уже перегретым собирается в верхнем выходном коллекторе 3 и движется дальше по паропроводу к цилиндрам паровой машины.

Дымовые газы поступают к змеевикам через верхний вырез в ко­жухе 5 и, двигаясь навстречу движению пара по змеевикам, уходят вниз в боров и дымовую трубу. Отдача газами тепла пару осуществлена,

таким образом, по принципу противотока при поперечном омывании трубок.

В нижней части кожуха 5 имеется второй вырез, закрываемый за­движкой 6 посредством рукоятки, выведенной наружу. Если задвижку приоткрыть, часть дымовых газов, минуя пароперегреватель, уходит через вырез прямо в боров, а если открыть полностью, то все дымо­вые газы уйдут в боров, не омывая пароперегреватель.

Этим устройством пользуются для регулирования температуры пара, поступающего в машину. Например, если при переходе на более ка­чественное топливо температура пара настолько повысилась, что начи­нает гореть смазка в цилиндре машины, то, приоткрыв задвижку, можно понизить температуру пара до требуемой. При растопке котла, когда трубы перегревателя не заполнены паром, задвижка открывается полностью, газы идут в боров, минуя пароперегреватель, и тем самым предотвращается перегорание труб пароперегревателя.

Для обдувки труб пароперегреватель оборудован обдувочным устрой­ством 7, состоящим из ряда трубок, расположенных между секциями змеевиков и имеющих мелкие отверстия на боковой поверхности. Один конец трубок заглушен, а другой присоединен к пароподводящей линии из верхнего коллектора. При открывании вентиля струи пара, напра­вленные во все стороны через отверстия в трубках, хорошо очищают трубы от золы и сажи.

Описанный пароперегреватель, состоящий из отдельных секций прямо­трубных змеевиков, дешев и прост в изготовлении, а в собранном виде он легко устанавливается в дымовой коробке. Пароперегреватель этой конструкции отличается весьма хорошими теплотехническими качествами и в то же время обладает небольшим сопротивлением проходу газов и пара.

На выпускаемом в настоящее время передвижном локомобиле П-75 также ставится кольцеобразный пароперегреватель с тем отличием, что располагается он в перевернутом виде, так как газы, пройдя паропере­греватель, уходят из дымовой коробки прямо в трубу.

Вариантом кольцеобразного пароперегревателя является подковооб­разный секционный пароперегреватель (фиг. 63), ставящийся на более мощные стационарные локомобили и в том числе на СК-250.

Подковообразный пароперегреватель отличается от кольцеобразного только формой дымовой коробки (подковообразного сечения). Измене­ние формы вызвано тем, что пароперегреватель собирается на тележке и уже в собранном виде вкатывается прямо в дымовую коробку.

Пароперегреватели всех типов, расположенные в дымовой коробке, используют дымовые газы с температурой порядка 300—500° (в зави­симости от нагрузки). Такая невысокая температура дымовых газов и небольшая скорость их протекания через перегреватель требуют для получения высоких температур перегретого пара (350—380°) больших величин поверхностей нагрева пароперегревателя, но, с другой стороны, гарантируют ему длительный срок службы, особенно если имеется воз­можность регулирования температуры пара и выключение его при рас­топке.

Необходимо отметить, что кольцеобразные и подковообразные паро­перегреватели дают лучшие результаты в эксплоатации.

Пароперегреватель паровозного типа (фиг. 64), применявшийся Хер­сонским заводом для передвижных локомобилей марок ЛП-38 и ЛП-75, имеет совершенно другое расположение, чем все предыдущие.

Этот тоже секционный пароперегреватель располагается в дымогар­ных трубах увеличенного диаметра, причем, как видно из чертежа, каждая секция занимает две трубы. Трубки пароперегревателя находятся здесь в зоне высоких температур (газы подходят к перегревателю с тем­пературой 700—900°) и высоких скоростей газов.

В этом пароперегревателе осуществляется смешанный ток пара: про­тивоток, когда пар течет по змеевику в сторону огневой коробки, и параллельный при обратном течении пара.

Передача тепла от газов к пару происходит очень интенсивно, и поэтому поверхность нагрева получается относительно небольшой и пароперегреватель этого типа имеет небольшие размеры.

Недостатками такого типа пароперегревателя являются быстрое об- горание концов пароперегревательных трубок, обращенных в сторону огневой коробки, необходимость применения дымогарных труб двух разных размеров, быстрое засорение дымогарных труб, в которых раз­мещены секции пароперегревателя, и трудность их очистки. Эти трубы можно продуть только специальным приспособлением со стороны огне­вой коробки, как это и делается на паровозах.

Указанные недостатки ограничили распространение пароперегрева­теля этого типа, и в настоящее время он больше не изготовляется.

Пароперегреватели водотрубных локомобильных котлов (фиг. 42, 43 и 45) располагаются в газоходах в зоне высоких температур, что ограничивает их размеры. Это большей частью секционные пароперегре­ватели. В § 4 главы I второго раздела при описании водотрубных кот­лов даются указания и о расположении пароперегревателей.

В прямоточных одноходовых котлах, где превращение воды в пере­гретый пар происходит в одном непрерывном змеевике, нельзя ТОЧНО указать место на змеевике, где закончилось испарение и начинается перегрев.