Ο υπερθερμαντήρας είναι μια συσκευή που βρίσκεται σε λέβητες ατμού και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή υγρού, κορεσμένου ατμού σε ξηρό ατμό. Οι υπερθερμαντήρες είναι ένα πολύ ευεργετικό μέρος του κύκλου ατμού, επειδή ο ξηρός ατμός περιέχει περισσότερη θερμική ενέργεια και αυξάνει τη συνολική απόδοση του κύκλου. Και όχι μόνο, ο ξηρός ατμός είναι επίσης λιγότερο πιθανό να συμπυκνωθεί στους κυλίνδρους ενός παλινδρομικού κινητήρα ή στο περίβλημα μιας ατμοστρόβιλας. Οι υπερθερμαντήρες λέβητα μπορούν να βρεθούν σε τρεις ποικιλίες: υπέρθερμοι ακτινοβολούμενοι, υπερθερμαντήρες με συναγωγή και υπερθερμαντήρες ξεχωριστά.
Οι ακτινοβολούμενοι υπερθερμαντήρες βρίσκονται ακριβώς μέσα στο θάλαμο καύσης του ίδιου του λέβητα. Αυτή η διάταξη επιτρέπει στον καυστήρα από τον λέβητα να θερμαίνει τόσο τους σωλήνες του λέβητα όσο και τους σωλήνες υπερθέρμανσης, καθιστώντας τις ακτινοβολούμενες υπερθέρμανσεις εξαιρετικά αποτελεσματικές συσκευές. Αυτά βρίσκονται συχνότερα σε μονάδες παραγωγής ατμού και επίσης χρησιμοποιήθηκαν ευρέως σε αυτοκίνητα ατμού. Και στα αυτοκίνητα ατμού και στους λέβητες ηλεκτροπαραγωγής, οι σωλήνες υπερθέρμανσης – μερικές φορές γνωστοί ως πηνία ατμοποιητών – βρίσκονταν ακριβώς πάνω από τον καυστήρα. Ο ατμός συνήθως περνά μέσα από τον υπερθερμαντήρα αφού έχει μπει στο γκάζι.
Οι υπερθερμαντήρες μεταφοράς βρίσκονται συχνότερα σε ατμομηχανές. Όπως και ο φούρνος μεταφοράς, αυτός ο τύπος υπερθέρμανσης χρησιμοποιεί τα καυτά αέρια από τον καυστήρα για να ζεστάνει ξανά τον ατμό. Ένας υπερθερμαντήρας μεταφοράς μπορεί να είναι εξαιρετικά αποδοτικός, επειδή το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ενέργειας δίνεται μόνο στη σωλήνωση του λέβητα και αυτό που συνήθως θα ήταν εξάτμιση θερμαίνει τους σωλήνες υπερθέρμανσης. Αυτά βρίσκονται επίσης σε σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αλλά εφαρμόστηκαν ως επί το πλείστον σε ατμομηχανές ατμού.
Στις ατμομηχανές, οι υπερθερμαντήρες με μεταφορά είναι ελαφρώς διαφορετικοί από ό, τι θα έβρισκε κανείς σε σταθερές μονάδες παραγωγής ατμού. Και οι δύο χρησιμοποιούν την ίδια αρχή χρήσης θερμών αερίων, αλλά οι υπερθερμαντήρες της ατμομηχανής συνήθως είναι κάπως ξεχωριστοί από τον ίδιο τον λέβητα. Αντ ‘αυτού, τοποθετούνται μπροστά από το λέβητα και τα καυτά αέρια από τη σωλήνωση του λέβητα περνούν από τη σωλήνωση του υπερθερμαντήρα.
Οι υπερθερμαντήρες έχουν πολλά πλεονεκτήματα, το πιο αξιοσημείωτο είναι η μειωμένη κατανάλωση καυσίμου και η αυξημένη απόδοση. Το μόνο μειονέκτημα είναι το αυξημένο κόστος συντήρησης, αλλά οι υπερθερμαντήρες εξακολουθούν να θεωρούνται ότι αξίζουν οποιοδήποτε επιπλέον κόστος. Ένα άλλο μειονέκτημα των υπερθερμαντήρων εντοπίζεται σχεδόν αποκλειστικά σε ατμομηχανές που χρησιμοποιούν λέβητες πυροσβεστικών σωλήνων. Χωρίς σωστή και τακτική συντήρηση, η σωλήνωση εντός του υπερθερμαντήρα είναι επιρρεπής σε ρήξη. Εάν η σωλήνωση επρόκειτο να σπάσει, ατμός υψηλής πίεσης θα μπορούσε να διαφύγει μέσα από το άνοιγμα και στο τζάκι της ατμομηχανής και ένα τέτοιο γεγονός θα έθετε σε σοβαρό κίνδυνο οποιοδήποτε προσωπικό στην καμπίνα του κινητήρα.