液氨蒸發(fā)器是一個換熱設備。它是利用液氨的汽化需要吸收大量熱量，以此來冷卻流經(jīng)管內的被冷物料。在生產(chǎn)上，往往要求被冷卻物料的出口溫度穩(wěn)定，這樣就構成了以被冷物料出口溫度為被控變量，以液氨流量為操縱變量的控制方案，見圖19—1(a)。這一控制方案用的是改變傳熱面積來調節(jié)傳熱量的方法。因液位高度會影響換熱器的浸潤傳熱面積，因此，液位高度即間接反映了傳熱面積的變化情況。由此可見，液氨蒸發(fā)器實質上是一個單輸入(液氨流量)兩輸出(溫度和液位)系統(tǒng)。液氨流量既會影響溫度，也會影響液位，溫度和液位有一種粗略的對應性。通過工藝的合適設計，在正常工況下當溫度得到控制后，液位也應該在一定允許區(qū)間內。
超限現(xiàn)象總是因為出現(xiàn)了非正常工況的緣故。在這里，不妨假設有雜質油漏入被冷物料管線，使傳熱系數(shù)猛降，為了取走同樣的熱量，就要大大增加傳熱面積。但當液位淹沒了換熱器的所有列管時，傳熱面積的增加已達到極限，如果繼續(xù)增加氨蒸發(fā)器內的液氨量，并不會提高傳熱量。但是液位的繼續(xù)升高，卻可能帶來生產(chǎn)事故。這是因為汽化的氨是要回收重復使用的，氨氣將進入壓縮機人口，若氨氣帶液，液滴會損壞壓縮機葉片，因而液氨蒸發(fā)器上部必須留有足夠的汽化空間，以保證良好的汽化條件。為了保持足夠的汽化空間，就要限制氨液位不得高于某一最高限值。為此，需在原有溫度控制基礎上，增加一個防液位超限的控制系統(tǒng)。
這兩個控制系統(tǒng)工作的邏輯規(guī)律如下：在正常工況下，由溫度控制器操縱閥門進行溫度控制；而當出現(xiàn)非正常工況，引起氨的液位達到最高限時，被冷卻物料的出口溫度即使仍偏高，但此時溫度的偏離暫成為次要因素，而保護氨壓縮機不致?lián)p壞已上升為主要矛盾，于是液位控制器應取代溫度控制器工作(即操縱閥門)。
