Паровозыжелезнодорожный транспорт

Если до сих пор не удалось создать удачной конструкции воздухоподогревателя, то становится понятным, почему так трудно создать паровоз, в котором были бы воплощены и другие новейшие достижения стационарной теплотехники (высокое давление пара, вакуумная конденсация, пылеугольиое отопление и др.). В решении проблемы повышения экономичности паровоза большое ^значение имели работы нашего соотечественника академика С. П. Сыромятникова. Созданная С. П. Сыромяти и ковым теория теплового процесса помогла ему найти оригинальное решение вопроса о снижении веса паровозного котла, что дало возможность устанавливать различные устройства, повышающие мощность и экономичность паровоза. «Тщательные расчёты показывают, — писал академик Сыромятников, — что передняя половина трубчатой части паровозного котла даёт не более 14—15% общего количества пара, производимого паровозным котлом. Это значит, что мы возим на паровозе громадный мёртвый вес в виде большой, громоздкой и тяжеловесной поверхности нагрева, с которой снимаем очень мало пара. Если упразднить неэффективную переднюю половину трубчатой части котла, то мы освободим место на паровозе и создадим резервы, которые позволят выиграть гораздо больше, чем потерянные при этом 14—15% пара». Несколько лет назад по предложению акад. С. П. Сыромятникова группа научных работников и инженеров Московского электромеханического института инженеров железнодорожного транспорта им. Ф. Э. Дзержинского разработала технический проект такого паровоза типа 1-5-1 со значительно укороченной (вместо обычных 6 м) трубчатой частью, т. е. фактически с новой схемой парового котла. Правильность технических расчётов проверялась и подтверждалась многочисленными испытаниями на разнообразных стендах и моделях. Опыты показали, что расположенный в специальной камере (фиг. 145) так называемый выносной перекрёстноточный пароперегреватель (предложенный проф. Н. И. Белоконь в 1938 г.) способен перегревать пар до 530°, водоподогреватель обеспечивает подогрев воды до 80—90°, а температура воздуха, подводимого в топку, достигает 200—220°. Опытный паровоз по предложению акад. Сыромятникова (фит. 145 и 146) был построен Ворошиловградским паровозостроительным заводом им. Октябрьской революции. # * * Подсчитано, что если кусок каменного угля весом 1 кг превратить в пыль, то общая его поверхность, соприкасающаяся с воздухом, поступающим в топку, возрастёт в 50 000 раз, и все частицы угля будут сгорать полностью в одинаковых условиях. Поэтому обычные потери тепла от провала и уноса угля должны резко снизиться. Подсчёты показывают, что сжигание угля в виде пыли позволяет значительно увеличить к. п. д. котла Советские инженеры провели многочисленные опыты по использованию пылевидного топлива на паровозах и добились в этой области зам^™ успехов. Однако многие вопросы еще не решены.

Фиг. 145. Общий вид паровоза, предложенного С. П. Сыромятниковым Главное осложнение состоит в том, что в обычной топке паровоза сравнительно небольшого объёма задняя трубная решётка при отоплении уголы-гой пылью очень быстро (примерно в течение часа) залепляется золой и шлаком. Чем же это вызывается? В обычной паровозной топке слой твёрдого топлива сжигается на колосниковой решётке. Образующиеся при этом зола и шлак периодически удаляются из зольника. Иначе обстоит дело в паровозах с пылеугольным отоплением. Здесь никакого слоя топлива нет, так как сгорание мельчайших частиц угля происходит на лету, в пространстве топки. Сгорание происходит при очень высокой температуре. Зола, образующаяся при сжигании пыли на лету, из-за высокой температуры плавится и, оседая на менее нагретой задней решётке и на трубах, спекается (шлакуется), быстро забивая их. Каким же образо.м использовать высокую температуру сгорания пыли и в то же время снизить температуру перед трубнойрешёткой, не допуская её зашлаковывания? Конструкторы увеличили объём топки за счёт использования объёма зольника, надобность в котором при пылеугольном отоплении отпала, и заставили сгорать угольную пыль не перед трубной решёткой, а в месте расположения бывшего зольника, превратив его в камеру горения (фиг. 147). Чтобы не допустить внешнего охлаждения, её стенки обмуровываются огнеупорным кирпичом. Такая

Фиг. 146. Схема паровоза- предложенного С. П. Сыромятниковым кладка способст

Котлы паровозов питаются водой из рек, озёр, артезианских •скважин и искусственных водохранилищ. Воды этих источников содержат разнообразные примеси (частицы глины, песка, газы и растворённые соли). В среднем одна тонна природной воды содержит 300—500 г примесей. Состав и количество этих примесей неодинаковы для источников водоснабжения различных районов. Так, например, воды Донбасса особенно богаты солями, а воды многих источников водоснабжения Северного Кавказа отличаются присутствием в них большого количества щелочей. Органические вещества преобладают в водоёмах, питающихся болотными торфяными водами. Если питательная вода не подвергается специальной обработке, то, попадая в котёл паровоза, она приносите собой много различных примесей в растворённом виде или в виде взвешенных частиц. При испарении воды в котле количество примесей возрастает в несколько -раз. Если котловая вода загрязнена незначительно, то пузырьки пара, образующиеся при кипении, достигая её поверхности, мгновенно лопаются. Если же котловая вода сильно загрязнена, то парообразование ухудшается, так как процесс разрушения пузырьков пара при выходе их в паровой объём замедляется. Это происходит потому, что примеси, содержащиеся в воде, делают плёнку пузырьков более прочной. «Срок жизни» пузырьков пара в этом случае удлиняется. Это приводит к тому, что поступающие на поверхность воды новые пузырьки наслаиваются на пузырьки, не успевшие разорваться. Многослойная масса пузырьков представляет собой пену, которая накапливается под свободной поверхностью воды и поднимает эту поверхность. При этом объём парового пространства уменьшается и пар, захватывая с собой пену, загрязняется солями, механическими примесями, делается более влажным. Для вод с высоким содержанием солей, наряду со вспениванием, »в котле наблюдаются и случаи бросания, заключающиеся в мгновенных выбросах значительного количества воды вместе с паром в пароперегреватель и даже в паровую машину. Это явление большей частью имеет место при резком открытии регулятора. На фиг. 48 изображён «бросок» воды в котле при резком открытии регулятора. При «броске» воды влажность пара может увеличиться: во много раз. Выше указывалось, что унос влаги из котла снижает температуру перегрева пара. Падение температуры перегретого пара на 10е вызывает пережог топлива паровозом примерно на 1%, что снижает его экономичность и приводит к перерасходу до 1,5% воды. Но это не всё. При испарении влаги в пароперегревателе примеси,, содержащиеся в ней, осаждаются на стенках трубок элементов. От*

Фиг. 48. «Бросок» воды в котле при резком открытии регулятора этого сечение трубок уменьшается; передача тепла от стенок трубок к пару ухудшается, а стенки трубок перегреваются и прогорают. Ещё недавно только из-за накипи, образующейся в трубках элементов, потери топлива на сети дорог достигали 600 тыс. твгод. Из этого видно, как сильно влияет унос влаги из котла на расхож топлива. Часть примесей в виде мелких частиц уносится паровым потоком в цилиндры паровой машины, что приводит к усиленному износу трущихся частей и образованию твёрдого нагара. Во время работы котла примеси осаждаются на стенках топки,, жаровых и дымогарных труб в виде накипи или шлама. Теплопроводность стенок, покрытых накипью, уменьшается. От этого парообразование ухудшается. Таким образом, нормальная эксплуатация паровоза при плохом качестве пара сильно осложняется, а в отдельных случаях может произойти поломка деталей движущего и парораспределительного механизмов. Вопросы борьбы за качество пара, которое зависит от его влажности и содержания солей, уносимых из котловой воды в процессе парообразования, приобрели особое значение при вождении: тяжеловесных поездов на высоких скоростях, когда съём пара ■ с каждого квадратного метра поверхности нагрева значительно возрастает. До последнего времени самым распространённым способом борьбы с влажностью пара был способ механического отделения влаги от парового потока на его пути к пароперегревателю. Для этого применялся простой прибор, известный под названием паросушителя. Устройство его основано на использовании лабиринта перегородок, через которые пропускался пар ■ (фиг. 49). При резких поворотах (на 180°) капельки воды, обладающие значительно большим весом по сравнению с частицами пара, отбрасываются силами инерции на стенки прибора и возвращаютс

Меняющееся давление пара в каждой полости цилиндра «в зависимости от положения поршня можно определить прибором, называемым индикатором. Рассмотрим его устройство и действие на упрощённой схеме (фиг. 99). В крышке парового цилиндра просверлено небольшое отверстие, к которому присоединена трубка. Внутри трубки помещены карандаш поршенёк со штоком и пру-

жинка. На конце штока укреплён пишущий наконечник (карандаш), упирающийся своим остриём в полоску бумаги. С помощью рычага бумага приводится в движение от поршня. Если в полость, к которой присоединён индикатор, впустить пар, давление внутри трубки прибора будет равно давлению пара внутри цилиндра (см. фиг. 99, левая полость цилиндра). Фиг.-99.^Упрощённая схема инди- При изменении давления катора карандаш будет пропорцио- нально этому давлению двигаться по бумаге вверх или вниз, а бумага в зависимости от движения поршня будет двигаться вправо или влево. В результате сложения этих движений карандаш вычертит на бумаге замкнутую диаграмму зависимости давления в цилиндре паровой машины от хода поршня. Такая диаграмма называется индикаторной. Она позволяет судить о правильности протекания каждого рабочего процесса, с которыми мы уже познакомились в предыдущей главе. Перед тем как снять индикаторную диаграмму, на бумаге .(в современных индикаторах бумажная лента накручивается на вращающийся барабан, связанный с поршнем специальным ходо-уменьшителем) проводится так называемая атмосферная линия (см. пунктирную линию на фиг. 99). Как показывает само название, атмосферная линия изображает давление окружающей среды. Любая вертикальная линия, проведённая в пределах контура диаграммы, будет соответствовать давлению пара при определённом положении поршня, а горизонтальная — объёму цилиндра или расстоянию, на которое перемещается поршень. На фиг. 100 показаны характерные для паровозной машины индикаторные диаграммы для передней и задней полостей одного цилиндра. В исправной машине с точным парораспределением обе диаграммы должны быть одинаковыми. На индикаторных диаграммах, изображённых на фиг. 100, довольно чётко видны все шесть периодов парораспределения: от точки 6 до точки / происходит предварение впуска, от точки 1 до точки 2 — впуск пара, от точки 2 до точки 3 — расширение, от точки 3 до точки 4 — предварение выпуска, от точки 4 до точки 5— выталкивание и от точки 5 до точки 6— сжатие пара. Площадь индикаторной диаграммы, очерченная карандашом индикатора, выражает в определённом масштабе не что иное, как работу пара, которую он совершает в цилиндре при движении поршня в одну сторону. Но так как паровая машина паровоза — машина двойного действия, то очевидно, что такую же работу произведёт пар, впущенный и в другую полость цилиндра. Следовательно, полная работа пара за два хода поршня будет равна сумме площадей индикаторных диаграмм каждой полости. Во время перемещения поршня давление пара в рабочей полости цилиндра изменяется от максимума до минимума, поэтому работу пара в цилиндрах подсчитывают по средней величине его давления за весь ход поршня. Это давление, величина которого условно принята постоянной, называется средним индикаторным давлением. Оно будет тем больше, чем больше степень наполнения (отсечка)

цилиндра, и тем меньше, чем меньше отсечка при одной и той же скорости. Иными словами, среднее индикаторное давление будет зависеть от продолжительности впуска. Если среднее индикаторное давление умножить на площадь поршня, то получим среднюю силу, приложенную к поршню. Если теперь эту силу умножить на расстояние, проходимое поршнем, то найдём работу, которую совершит пар, действующий на поршень за один его ход в одной полости цилиндра. Очевидно, что работа пара в обоих цилиндрах паровой машины будет вчетверо больше (пар действует в обеих полостях цилиндра, а цилиндров у паровоза обычно два). Поясним это примером. Пусть среднее индикаторное давление равно 8,5 кг/см*, а площадь поршня 3 416,6 см2. Тогда сила давления на поршень (средняя) определится так: 8,5 X 3 416,6 = 29041 кг. Пусть ход поршня равен 80 см, или 0,8 м. Работа, которую произведёт пар при движении поршня из одного крайнего положения в другое, будет равна произведению силы на путь её действия, т. е. на ход поршня: 29 041 х 0,8 = 23 232,8 кгм. За два хода поршня работа будет в два раза больше, т. е. 23 232,8 х 2 = 46 465,6 кгм. В двух цилин
драх работа

Котёл паровоза схематично изображён на фиг. 12. На первый взгляд устройство котла кажется простым: есть топка, в которой, сжигается топливо и образуются раскалённые газы, есть резервуар, где нагревается вода и получается сжатый пар, есть и камера с трубой для отвода газов сгорания из топки. Однако, рассматривая котел более внимательно, мы увидим, что он устроен и работает по довольно сложной схеме. Тепло, необходимое для нагревания воды, выделяется в топке. Обычная топка паровозного котла представляет две коробки, вставленные одна в другую и соединённые между собой (фиг. 13). Внутрен-

нюю коробку, в которой при сжигании топлива образуется огонь, называют огневой коробкой, а наружную — кожухом топки. В огневой коробке простейшего вида различают пять листов: потолок и четыре стенки, из которых две боковые, одна задняя и одна передняя с рядом отверстий; последняя называется задней трубной решёткой (в отличие от передней трубной решётки, см.

Фиг. 13. Огневая коробка и кожух топки в разрезе ниже). В отверстия решётки вставляются концы специальных газоходов — дымогарных и жаровых т р у б. По трубам проходят топочные газы (продукты сгорания). Снизу огневая коробка имеет колосниковую решётку, на которую забрасывают уголь или другое твёрдое топливо. Колосниковая решётка (см. фиг. 13) собирается из чугунных плит-колосников, которые по всей площади имеют прорези. Площадь прорезей составляет так называемое живое сечение колосниковой решётки, сквозь которое в топку поступает атмосферный воздух, необходимый для сгорания топлива. К колосниковой решётке воздух попадает через зольник (фиг. 14), имеющий для этой цели боковые клапаны, открывающиеся при помощи рычажного механизма. Зольник размещается под колосниковой решёткой и представляет собой двух- или трёхбункерный ящик. Бункера закрываются днищами. На новых паровозах благодаря специальному механизму днища бункеров можно легко открыть и закрыть. Через прорези в колосниках в зольник проваливаются зола и мелкие несгоревшие частицы топлива. На современных паровозах применяются качающиеся колосниковые решётки, которые можно на стоянках и на ходу паровоза прокачивать для очистки топки от шлака. Рычаги управления качающимися колосниками находятся в будке машиниста. Перемещая тот или иной рычаг, кочегар заставляет группу колосников занимать наклонное положение

(угол наклона не менее 45°). От этого слой шлака взламывается и в виде мелких кусков сбрасывается в зольник. ,[_^] Таким образом, зольник предназначен для подвода воздуха к сжигаемому топливу и для сбора шлака и мелких несгоревших частиц топлива. Эти остатки периодически высыпаются из зольника при открытии днищ бункеров. Новейшие советские паровозы оборудуются колосниковыми решётками с механическим приводом для прокачивания колосников (фиг. 15). Привод действует сжатым воздухом, поступающим в воздушные цилиндры. Такой механизм облегчает труд паровозных бригад. Площадь колосниковой решётки в значительной степени определяет мощность паровоза. Чем больше размеры колосниковой решётки, тем большее количество топлива можно сжечь на ней и тем больше получить тепла. Чем больше площадь колосниковой решётки, тем мощнее паровоз. На протяжении многих лет конструкторы увеличивали площади колосниковых решёток. Есть паровозы, у которых она достигает 12 мг. Но иметь большую площадь решётки — это ещё не всё. Важно получить большой объём и развитую поверхность стенок огневой коробки. Малая поверхность не успеет поглотить большое количество тепла, выделенного при сжигании топлива. Поэтому вода в котле получит мало тепла.

Фиг. 15. Общий вид стенда для испытания и наладки механического привода колосниковой решётки Наилучшее парообразование дают такие топки, у которых поверхность нагрева стенок огневой коробки примерно в четыре раза превышает площадь колосниковой решётки. Хотя топки котлов современных паровозов несравненно более совершенны, чем у их «предков» — черепановских паровозов, всё же до сих пор создание наивыгоднейшей формы топки встречало много трудностей. Огневой коробке придают такие размеры и форму, которые позволили бы сжигать топливо как мо
жно полнее и быстрее и полу

Итак, в котле паровоза получается пар определённого давления и в необходимом количестве. Теперь нужно обеспечить машинисту возможность открывать и закрывать доступ пара к паровой машине. Если это осуществлять с помощью простого клапана, то возникнет трудность, которая заключается в том, что при попытке открыть клапан придётся преодолеть силу, равную по величине произведению площади клапана на давление пара в котле. Эта сила будет действовать на клапан подобно сжатой пружине. Если выпуск пара, имеющего давление 15 am, осуществлять, например, с помощью клапана диаметром 20 см, то сила, препятствующая открытию клапана, достигнет 4,7 т. Чтобы машинист без труда мог преодолеть такую огромную силу, применяется специальное устройство — регулятор (фиг. 79). Работа регулятора основана на использовании давления пара, т. е. на использовании той самой силы, которая в случае применения простого клапана препятствовала бы его открытию. Для этого регулятор снабжён двумя клапанами — большим и малым — и разгрузочным поршнем. Малый клапан представляет собой стержень, пропущенный через центральный канал в хвостовике большого клапана. Большой клапан жёстко соединён с разгрузочным поршнем. В закрытом положении малый клапан опирается на большой, не допуская доступа пара в центральный канал большого клапана. Ниже разгрузочного поршня на малый клапан навинчена гайка, являющаяся упором. Между гайкой и хвостовиком большого клапана имеется зазор, который определяет подъём малого клапана. Рычажный механизм-привод (фиг. 80) связывает малый клапан с рукояткой регулятора (фиг. 81), которая помещена в будке машиниста. Когда машинист нажимает на рукоятку регулятора от себя, малый клапан, имеющий небольшой диаметр, легко поднимается, пропуская пар под разгрузочный поршень. Усилие пара на разгрузочный поршень снизу вверх больше, чем усилие на большой клапан сверху вниз, так как диаметр поршня больше диаметра клапана (см. фиг. 79). При наличии противодавления, направленного снизу вверх, машинисту надо для дальнейшего открывания клапана преодолеть лишь вес клапана и трение в рычажном механизме. Фиг. 79. Разгруженный регулятор Подъём большого клапана начинается, когда, использовав свои ход, малый клапан упрётся гайкой в хвостовик большого клапана. В промежуточных (открытых) положениях рукоятка регулятора удерживается зубчатым сектором и защёлкой с пружиной На паровозах регуляторы размещаются или до пароперегревателя (см. фиг.12и46) или после него. В первом случае через регулятор проходит насыщенный пар, а во втором—перегретый.

Регуляторы, пропускающие насыщенный пар, размещаются обычно в сухопарнике и называются внутренними, а регуляторы, про ^Рукоятка регулятора Рычага Фиг. 80. Схема привода регулятора пускающие перегретый пар, устанавливаются в дымовой коробке, на коллекторе пароперегревателя и называются внешними. На мощных грузовых и пас- сажирских паровозах серий ФД, ИС применяются многоклапанные регуляторы, составляющие одно целое с коллектором пароперегревателя. Общий вид и разрез коллектора и многоклапанного регулятора показаны на фиг. 82.

Обычно температуру перегретого пара в коллекторе пароперегревателя или золотниковой коробке парового цилиндра определяют прибором, называемым пирометром. Известно, что если две различные по составу проволоки спаять (сварить) и в месте спая нагреть, то в проволоках возникнет электродвижущая сила. Чем выше температура нагрева, тем больше будет электродвижущая сила. По величине электродвижущей силы можно судить о температуре той среды, в которую помещены концы двух проволок (концы термопары). На этом принципе и построен пирометр. Он состоит из термопары (фиг. 76), к верхним концам которой присоединены так называемые компенсационные провода, в свою очередь соединённые с тряскоустойчивым магнитоэлектрическим прибором — милливольтметром. f Шкала милливольтметра, устанавливаемого в будке машиниста, разделена на градусы (от 0 до 450 — 500°С). Положение1 стрелки милливольтметра показывает температуру, измеряемую термопарой, в коллекторе или золотниковой коробке. Чцпливольтпетр Свисток Каждый, конечно, слышал свисток паровоза то отрывистый, то протяжный, но всегда громкий, пронзительный; его слышно на расстоянии 7 — 10 км. Свистком машинист или его помощник оповещает людей о приближении или отправлении поезда, даёт условные сигналы персоналу, обслуживающему поезд; этот маленький прибор несёт большую службу. По Правилам технической эксплуатации железных дорог СССР паровоз запрещается выпускать под поезд с испорченным свистком. Современный свисток (фиг. 77) состоит из трёх частей: корпуса, колпака (который сверху навинчивается на корпус) и клапана. Действие свистка основано на создании колебательных движений в колпаке. Корпус свистка сообщается с паровым пространством котла. Внутри корпуса помещён клапан, который прижимается к а своему седлу давлением пара из котла. Фиг. 77. Схема парового Свисток приводится в действие воздуш-свистка ным или ручным приводом из будки ма- шиниста. Колпак (резонатор) —- это пустотелая часть свистка. В простейшем виде он напоминает опрокинутый вверх дном стакан. Свистки с одним колпаком применялись на старых паровозах. Когда машинист нажимал на рукоятку, пар из котла ударялся о кромку колпака (резонатора), заставляя при этом его колебаться. Колебания резонатора сопровождались появлением звуковой волны. Свистки с одним резонатором дают гудок высокого тона (пронзительный). На современных паровозах колпак состоит из пяти звуковых резонаторов, закрытых сверху. Резонаторы имеют различную высоту (см. фиг. 77). Благодаря этому они создают различное число колебаний в секунду, что придаёт звуку каждого резонатора своеобразный тембр (тон). Размеры резонаторов подбираются так, чтобы общий звук получался возможно более приятным (гармоничным).

Смягчение звука гудков паровоза, проходящего вблизи жилых и общественных зданий, имеет важное значение. Поэтому, наряду с паровыми свистками, дополнительно ставятся воздушные свистки (тифоны). В отличие от парового воздушный свисток даёт возможность получить более мягкий и одновременно достаточно сильный звук. Этот свисток устроен просто (фиг. 78). В узкой части трубы (рупора) расположена мембрана, посередине которой укреплён клапан. Клапан и мембрана закрывают собой конец трубы. Под действием сжатого воздуха, впуск которого производит машинист, мембрана прогибается; воздух, обладающий давлением 6—8 am, врывается в зазор между клапаном и трубой воздушного свистка. Возникающий при этом звук (воздушные волны) отличается значительной мягкостью тона и хорошей слышимостью. 7′

Принцип получения перегретого пара был известен давно. Однако создание надёжного устройства для перегрева пара на паровозах оказалось весьма трудной задачей. Практически она была разрешена немногим более полувека назад. В 1898 г. инженер Грубинский сконструировал и установил на паровозе специальное устройство — пароперегреватель, который позволял нагревать насыщенный пар при постоянном давлении. Создание и усовершенствование пароперегревателей открыло новую эру в паровозостроении. Перегрев пара на паровозах происходит в пучках параллельных петлеобразных трубок — элементах, помещённых внутри труб, по которым проходят из топки газы сгорания. Эти широкие трубы называются жаровыми. Увеличение их диаметра в 2,5—3 раза по-сравнению с дымогарными трубами и объясняется необходимостью» разместить в них элементы. Число жаровых труб на паровозах доходит до 130. Пароперегреватели, элементы которых размещены внутри жаровых труб, называются жаротрубными пароперегревателями. насыщенный пар

Фиг. 46. Схема двухоборотного пароперегревателя Жаротрубный пароперегреватель (схема его представлена на фиг. 46) состоит из двух основных частей: элементов и коллектора. Трубки элементов укрепляются в жаровых трубах специальными скобами и распорками. Количество трубок в элементе, их расположение и размеры определяют тип пароперегревателя. Концы элементов выводятся в дымовую коробку и плотно прикрепляются к коллектору. Коллектор (фиг. 47) представляет собой коробку, состоящую из двух изолированных друг от друга камер: для насыщенного и для перегретого пара. Один конец элемента соединён с камерой насыщенного пара, другой —- с камерой перегретого пара. Поэтому пар из одной камеры в другую может попасть, только пройдя через элементы пароперегревателя. Пар из котла попадает в камеру коллектора для насыщенного пара и из неё поступает в элементы через ряд отверстий в плите (дне) этой камеры, разделяясь при этом на ряд мелких струек. Проходя внутри каждого элемента, струйки пара делают один или два поворота (к топке и обратно) в зависимости от типа перегревателя. Пар в трубках однооборотного пароперегревателя проходит в двух направлениях: от дымовой коробки к топке навстречу движению газов сгорания и от топки к дымовой коробке по направлению движения газов. Таким образом, пар делает в каждом, элементе один оборот. В трубках двухоборотного перегревателя пар совершает два оборота (см. фиг. 46).

Фиг. 47. Коллектор пароперегревателя Проходя по жаровым трубам, поток раскалённых газов встречает на своём пути элементы и передаёт часть тепла от газов пару,, движущемуся в трубках пароперегревателя. Передача тепла пару здесь идёт главным образом конвекцией, т. е. путём непосредственного соприкосновения движущихся газов со стенками элементов. Первоначально в элементах происходит испарение влаги, оставшейся в паре после выхода из котла. В это время температура пара не повышается. Следовательно, на некотором участке поверхность пароперегревателя (примерно 15—20% длины элемента) используется не по прямому назначению, что снижает конечную температуру перегрева пара. Но как только последняя; частица влаги испарится, тотчас же начнётся перегрев пара. При движении по трубкам элементов пар перегревается до температуры 350—450°. Так как находящийся в пароперегревательных трубках пар всё время сообщается с котлом, то давление пара остаётся почти неизменным (примерно равным котловому). Таким образом, поток раскалённых газов, проходя по жаровым -трубам, передаёт своё тепло не только окружающей воде, но и пару, протекающему в трубках элементов. От этого температура газового потока снижается и при выходе из жаровых труб не превышает 250—450°, тогда как при входе онаа равна 900—1200° {см. фиг. 46). Пройдя элементы, пар возвращается в коллектор, но уже в камеру перегретого пара. Итак, насыщенному пару, образовавшемуся в котле, приходится ^проделать длинный путь, прежде чем он попадёт наконец в паровую машину. На этом пути происходит осушка и перегрев пара.