В технологических процессах некоторых производств заложено использование перегретого пара. Вариантов довольно много, все зависит от степени перегретости. Это может быть и транспортировка пара, применение его в турбинах тепловых электростанций или в некоторых ядерных реакторах. Использование свойств перегретого пара – не современное изобретение. Оборудование, вырабатывающее такой пар, устанавливалось во всех паровозах. Дело в том, что перегретый пар увеличивает коэффициент полезного действия различных тепловых агрегатов и позволяет более широко использовать парогенераторы. А при необходимости транспортировать пар на большие расстояния пароперегреватели позволяют избежать потерь давления на выходе относительно изначального.
Суть процесса перегрева пара заключается в его нагреве с целью превысить температуру насыщения при сохранении давления. Добиться такого состояния можно при нагревании пара, достигшего точки насыщения в закрытых объемах, где полностью отсутствует вода. Такой пар будет иметь большее теплосодержание, удельный объем и при охлаждении до точки насыщения не будет конденсироваться.
Перегретый пар получают в устройствах – пароперегревателях, представляющих собой систему металлических трубок небольшого диаметра, соединённых между собой в змеевик и установленных в нагревательной среде. В змеевик попадает пар, очищенный от воды с помощью сепаратора. Это нужно для того, чтобы исключить образование накипи на стенках трубок и продлить срок службы агрегата.
Нагревание системы происходит разными способами, это может быть радиационный или конвективный нагрев, используется также сочетание этих методов.
При конвективном нагреве змеевик омывает нагревающий газ, поступая параллельно движению пара или противонаправленно. Возможно также комбинирование двух вариантов на разных рабочих температурах с целью продления срока службы оборудования.
Параметры входящего и исходящего пара контролируются датчиками состояния. Кроме этого, предусматриваются различные регуляторы, обеспечивающие получение заданных параметров пара на выходе из пароперегревателя. Система пароперегревателя, как правило, снабжается системой отключения нагрева при отсутствии пара в змеевике.