V industrijskih napravah, ki potrebujejo v različne namene velike količine vodne pare z visokim tlakom, uporabljajo parne kotle, ki dajejo pregreto paro 12.. .40 barov (v termoelektrarnah do 160 bar) s pregretjem 350...540°C.
Posamezne vrste parnih kotlov se razlikujejo med seboj predvsem po načinu, kako toplota kurjave in dimnih plinov vodo uparja. Pri najenostavnejšem načinu (sl. 1, kotliček za vodo v gospodinjstvu) pustimo, da ližejo vroči plameni spodnjo stran kotlička, napolnjenega z vodo. Pri mnogovodnih parnih kotlih pa vodimo vroče pline skozi dimne cevi ali skozi plamenice, ki ležijo v vodnem prostoru bobnov. Prednost tovrstnih kotlov je enostavno streženje, pomanjkljivost pa so majhne količine pare zaradi omejenih ogrevalnih površin ter šibke cirkulacije; zavzemajo tudi veliko prostora in imajo omejeno bratovalni tlak. Tovrstne kotle uporabljamo danes samo še pri lokomotivah in pri napravah, ki potrebujejo razmeroma malo pare.
Moderni kotli, ki jim lahko zelo hitro povečamo obremenitev, so vodocevni parni kotli. Pri njih se uparja voda v ceveh, ki so položene skozi ogrevani prostor, kjer so izpostavljene sevalni toploti plamenov in vročim dimnim plinom. Gradimo jih kot strmocevne kotle ali kot poševnocevne kotle, ki se razlikujejo, kakor pove ime, po legi cevi, v katerih se proizvaja para. Cevi so zvezane na bobne ali komore, ki leže največkrat pravokotno na cevi.
1. Parni kotel z gorilnikom | 2. Parni boben | 3. Tlačno stikalo | 4. Manometer |
5. Varnostni ventil | 6. Tlačno stikalo | 7. Izravnalna posoda | 8. Vodokaz |
9. Stikalo za vklop pri pomanjkanju vode | 10. Zaporni ventil s kapo | 11. Regulator vodostaja | 12. Napajalna črpalka |
13. Zaporni zasun | 14. Ventil za usedline | 15. Vodni števec | 16. Obtočni vod |
17. Optični javljalnik | 18. Povratni ventil | 19. Dušilna loputa | 20. Lovilec nečistoč |
21. Rezervoar kondenzata | 22. Revizijski pokrov | 23. Povratek kondenzata | 24. Plovni ventil |
25. Prezračevalna cev | 26. Preliv | 27. Plovno stikalo | 28. Vodno kazalo |
29. Regulacija kotla MW ± 20 mm |
Kotelsko napajalno vodo, ki jo ogrevajo dimni plini, dovajamo v zgornji boben. Od tu pada po neogrevanih ali slabo ogrevanih ceveh v spodnje komore ali bobne, od koder se dviga v vrelne cevi. Tu se voda uparja, natopa odteka zmes voda-para v zgornji boben. Para se tu odloči iz zmesi voda-para in teče po ceveh pregrevalnika, ki so ogrevane s še zadosti vročimi dimnimi plini. Končno odteka pregreta para k potrošniku. Odločena voda pa teče skupno s svežo vodo ponovno navzdol in tako se sklene tako imenovana naravna cirkulacija.
Take kotle kurimo s trdnimi, tekočimi ali plinastimi gorivi. Pogosto uporabljamo za zgorevanje premogov potujoče rešetke. To so počasi se gibajoči brezkončni rešetasti trakovi. Dovajani premog zgoreva v kurišču (= zgorevalnem prostoru). Zgoreline, to so: žlindra in leteči pepel, pa padajo z rešetke na drugi strani. Za regulacijo zgorevanja vpihujemo zgorevalni zrak od spodaj skozi rešetko v kurišče.
Pri drugih kurjavah na premog pa vpihujemo premogov prah skupno z zrakom v kurišče, kjer zgoreva pri temperaturi okrog 1400 °C. Pri kurjavah na tekoča goriva pa vpihujemo fino razpršeno gorilno olje skozi šobe v kurišče, kjer zgoreva. Zgorevalni prostor je znotraj obzidan s šamotno opeko. Notranje stene kurišč največkrat obdajajo hladilne cevi, v katerih kroži voda. Te cevi ščitijo šamotno obzidje, ker prevzemajo toplotno sevanje ter se zato v njih proizvaja dodatna para (pri sevalnih /žarilnih/ kotlih se proizvaja na ta način večina pare).
Parni kotli posebne vrste proizvajajo visoko tlačno paro s 100...225 bar, seveda z ustreznim pregretjem do 540 °C. Pri tej vrsti kotlov pošilja vodo v obtok obtočna črpalka (kotel na prisilni obtok; sl.2). Po ceveh uparjalnika se pretaka šest do sedemkrat več vode, kakor pa to ustreza količini proizvedene pare. Pri drugi vrsti pa potiska napajalka vodo skozi cevi teh kotlov.