La función de una caldera es transferir energía calorifica a un líquido para vaporizarlo. Por lo general, el fluido de trabajo utilizado en las calderas es el agua y se utiliza para convertir el agua líquida en vapor. El domo de la caldera es donde se separan el agua líquida y el vapor.

Es de gran importancia controlar el nivel del agua en el domo de la caldera. El nivel no debe ser ni demasiado alto ni demasiado bajo. El agua ingresa al domo de la caldera luego de pasar por un economizador, para ello; Por lo general, el agua del fondo del domo de la caldera se transporta alrededor del hogar y luego se vuelve a introducir en el tambor de la caldera. Si el nivel del agua baja, es posible que esta circulación se vea afectada y, por lo tanto, los tubos se vean afectados, si el nivel del agua es demasiado bajo, puede hacer que la caldera se seque y provocar daños mecánicos.

Si se permite que el nivel del agua sea demasiado alto, la pureza del vapor puede verse afectada. Puede hacer que pasen más gotas de agua a través del desnebulizador y luego ingresen al sobrecalentador junto con el vapor saturado. Para vaporizar esas gotitas de agua se requerirá más calor, el efecto será que la carga térmica aumentará; esto también implica que la vida útil de los tubos puede reducirse. Si el nivel del agua sube demasiado, es posible que tales cantidades de líquido que ingresen sean transportadas aguas abajo que dañen los equipos. Por lo general, es un estándar mantener el nivel del tambor de la caldera al 50% durante el funcionamiento.

Los diseños para el control del nivel del domo de la caldera se denominan control de un elemento, dos elementos y tres elementos.

En este tipo de sistema de control, el agua se introduce en el domo de la caldera a través de una o varias tuberías y, por lo tanto, una o varias válvulas de control. Solo se mide el nivel del agua en el domo a través de un transmisor de nivel y la información se envía al controlador. Con base en la información obtenida, se compara con el punto de ajuste (set point) y luego se manipulan las válvulas de control para aumentar o disminuir el caudal de agua dentro del domo de la caldera. Existe la variante donde la señal de control es enviada directamente a las bombas equipadas con variador de velocidad, y se controla el flujo de entrada mediante la señal de nivel recibida mediante el controlador.

Lleva algún tiempo efectuar cambios en este tipo de mecanismo, por lo que solo se utiliza cuando el tiempo de residencia es muy grande.

En este tipo de arreglo, se controla una variable más en el proceso además del nivel. Esa variable es el caudal. El caudal puede ser del agua de alimentación o del vapor, cualquiera de ellos. Forman un sistema de control en cascada con el controlador de nivel en el lazo primario y la entrada del mismo se utiliza para configurar el lazo secundario que consta de un controlador de caudal. La precisión es mucho mejor y también más rápida que el control de un solo elemento.

Bajo este sistema, se controla el nivel del domo, se controla el caudal de agua de alimentación y el caudal de vapor. Forma un sistema de cascada más un control anticipado (feedforward). La salida del control de nivel se introduce en el caudal de vapor en avanzada y la medición del caudal de vapor se utiliza para establecer el caudal de agua de alimentación. Esta combinación es la más precisa entre las tres. El único inconveniente es que el control de tres elementos no se puede utilizar para condiciones de carga de caldera baja porque en tales condiciones es muy difícil medir con precisión el caudal de vapor. Con una carga de caldera alta, este mecanismo es más útil.