液氨蒸发器控制系统的工作规律

在正常工况下，由温度控制器操纵阀门进行温度控制；而当出现非正常工况，引起氨的液位达到上限限时，被冷却物料的出口温度即使仍偏高，但此时温度的偏离暂成为次要因素，而保护液氨蒸发器的压缩机不致损坏已上升为主要矛盾，于是液位控制器应取代温度控制器工作。

液氨蒸发器是一个换热设备。它是利用液氨的汽化需要吸收大量热量，以此来冷却流经管内的被冷物料。在生产上，往往要求被冷却物料的出口温度稳定，这样就构成了以被冷物料出口温度为被控变量，以液氨流量为操纵变量的控制方案，这一控制方案用的是改变传热面积来调节传热量的方法。因液位高度会影响换热器的浸润传热面积，因此，液位高度即间接反映了传热面积的变化情况。由此可见，液氨蒸发器实质上是一个单输入(液氨流量)两输出(温度和液位)系统。液氨流量既会影响温度，也会影响液位，温度和液位有一种粗略的对应性。通过工艺的合适设计，在正常工况下当温度得到控制后，液位也应该在一定允许区间内。

超限现象是因为出现了非正常工况的缘故。在这里，不妨假设有杂质油漏入被冷物料管线，使传热系数猛降，为了取走同样的热量，就要大大增加传热面积。但当液位淹没了换热器的所有列管时，传热面积的增加已达到上限，如果继续增加氨蒸发器内的液氨量，并不会提高传热量。但是液位的继续升高，却可能带来生产事故。这是因为汽化的氨是要回收重复使用的，氨气将进入压缩机人口，若氨气带液，液滴会损坏压缩机叶片，因而液氨蒸发器上部必须留有足够的汽化空间，以保证良好的汽化条件。为了保持足够的汽化空间，就要限制氨液位不得高于某一上限值。为此，需在原有温度控制基础上，增加一个防液位超限的控制系统。

液氨蒸发器的控制系统：

温度控制方式：蒸汽靠调节进口蒸汽调节阀的开度控制释放进来的蒸汽量来控制。 

蒸汽控制，为了保证氨气化均匀和换热效率，蒸汽的流量和压力是重要的保证，过热蒸汽的进入量受热媒（中间换热介质一般是水）温度的控制，通过水浴温度传感器的信号变送，调节蒸汽调节阀的开度，从而控制蒸汽的进入量，进而获得稳定的热媒温度，保证氨的充分气化。

进氨控制：液氨的压力随着温度的增加而增加，考虑下游的工况和氨蒸发器的气化状态，进氨的流量要控制在合理的范围内，所以在进氨口要设置调节流量的调节阀，根据下游压力的变化调节进氨量。为了防止遇到紧急情况，在蒸发器的液氨进口还设置了切断阀，进行切断液氨的供给。

液氨过液控制：液氨的过液是导致下游工艺管道设备出现故障的主要原因，对液氨过液现象的控制非常重要，控制过液的检测装置是物位计，物位计是检测液氨液位变化的仪表，它通过探杆装置在蒸发器内置分离筒内，当出现一定高度的液位发出报警信号，关断液氨紧急关断装置。

水位控制：保证一定的热媒容量是良好换热的基础，当出现泄漏、破损等非正常情况的流失蒸发，会导致热媒温度异常升高、水箱压力超压破坏、氨气盘管压力异常升高等事故，造成损失较大，因此对水位要严格控制。

温度报警控制：蒸发器的温度在正常区间内运行，当偏离了正常值（55±2.5℃）上下限（45-75℃）时，温度自控系统会发出报警信号，同时发出液氨进口紧急切断信号。待故障处理后报警解除。

气化温度控制：液氨蒸发槽的热媒是软水或导热溶液（主要以软水为主），热媒的热量来自于蒸汽换热器或电加热器，热媒软水温度设定在80±2.5℃（其他热媒根据性质会有不同）。当水温达到上限82.5℃时，热媒温度不再升高，当温度下降到75.5℃时，启动升温。温度自控系统保持热媒的温度在设定的区间范围内运行。

液氨在一定压力下气化时所需温度不高，致使冷热截体温差很大，所以液氨蒸发器采用蒸汽蛇管和夹套联用的换热方式，使液氨能够得到充分的汽化。