維薩拉如何助力減少石膏板生產(chǎn)的碳足跡
背景:
許多不同的工業(yè)過程都涉及干燥工藝,而該工藝在整個過程中的能耗占比高,因此,干燥過程的準確監(jiān)測和控制還有巨大的提升潛力。
自20世紀初發(fā)明石膏板以來,它對建筑行業(yè)產(chǎn)生了巨大影響。石膏板不僅重量輕、易于安裝,而且具有防潮、防火、防霉和良好的隔音保溫性能,已成為普及程度僅次于混凝土的內(nèi)墻和天花板建筑材料。
石膏板生產(chǎn)線中的典型測量區(qū)域
圣戈班是輕型和可持續(xù)建筑領(lǐng)域的企業(yè)之一,擁有約161,000名員工和1,100多個生產(chǎn)基地。作為眾多可持續(xù)發(fā)展倡議的簽署方,圣戈班承諾最遲在2050年前實現(xiàn)凈0排。公司的核心使命是“將世界打造成一個更美好的家園"。
自2005年收購British Plaster Board公司,圣戈班便開始發(fā)展石膏品牌。如今,公司專注改進石膏板制造工藝,以提升產(chǎn)品質(zhì)量并降低碳足跡。
圣戈班在干燥工藝中采用三項控制參數(shù):溫度、氣流和空氣濕度。然而,要精確管理這些控制參數(shù),必須對干燥機內(nèi)部空氣進行精確測量。
測量挑戰(zhàn):
石膏板的制造工藝是將石膏漿澆注在護面紙板上,經(jīng)烘干固化后再覆上第二層紙板,形成三明治夾層結(jié)構(gòu)。石膏固化定型并裁切成為板材后,再送入烘干爐進行烘干,以達到適宜的含水率。整個過程耗時可控制在一小時以內(nèi),期間產(chǎn)品承受的溫度可高達300°C,具體因工藝而異,且全程空氣濕度波動極大。
圣戈班是石膏板干燥工藝露點測量技術(shù)的先驅(qū)者之一。他們選擇露點傳感器,是因為它能夠測量空氣含水量的絕對值,而相較之下,濕度會隨溫度變化。關(guān)鍵是,市面上沒有類似的露點傳感器能夠在高達+350°C的高溫下正常工作。因此,2010年左右,圣戈班與維薩拉建立合作關(guān)系,共同打造量身定制的維薩拉露點傳感器,以滿足其石膏板應(yīng)用的具體需求。
能夠通過獲取和監(jiān)測傳感器診斷數(shù)據(jù)來評估測量結(jié)果的可靠性,這一點對于圣戈班來說至關(guān)重要。因此,維薩拉為其DMP6露點、溫度和濕度探頭量身定制具體配置,以輸出這些參數(shù)。
一家石膏板工廠通常需要四個DMP6探頭:三個用于持續(xù)監(jiān)測烘干爐,第四個用于校準和備用。
維薩拉露點傳感器的優(yōu)點:
維薩拉DMP6解決了在早期試用其他供應(yīng)商的濕度傳感器時暴露出的許多問題。這主要得益于維薩拉DRYCAP®技術(shù)。
DRYCAP集成了電容型薄膜聚合物傳感器和自動校準功能。隨著周圍濕度升高或降低,傳感器的薄膜聚合物會吸附或釋放水氣。這會導(dǎo)致電容發(fā)生變化,進而被轉(zhuǎn)換為濕度讀數(shù)。電容型聚合物傳感器與溫度傳感器綁定在一起,根據(jù)濕度和溫度讀數(shù)計算出露點。
DRYCAP傳感器的優(yōu)點在于傳感器材料所具有的抗凝結(jié)能力,以及額外的加熱功能,可在凝結(jié)環(huán)境中加快傳感器干燥速度。DRYCAP還具有抵抗顆粒物、油蒸氣及大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)污染的能力。當(dāng)傳感器受潮時,它可以迅速干燥并恢復(fù)快速響應(yīng)。在低濕度條件下,傳感器會自動校準,確保提供準確、可靠、穩(wěn)定的測量結(jié)果。
能源效率是在烘干爐內(nèi)部濕度測量中保持高準確度的主要動因。例如,Jér?me表示:“露點準確度哪怕只稍有下降,比如±2°C,能源效率就可能降低多達10%。而我們的巴黎工廠功耗超過30 MW,其所受影響不可小覷。"
石膏板廠的烘干爐普遍采用天然氣供熱,并配備電動風(fēng)機送風(fēng)。通過準確的監(jiān)測與控制,烘干爐無需全負荷運行,從而優(yōu)化能源效率。圣戈班還完成了兩座工廠的全面電氣化,離實現(xiàn)其脫碳目標(biāo)又更進一步。
智能型露點探頭DMP6:
維薩拉DRYCAP®智能型露點和溫度探頭DMP6設(shè)計用于在具有很高溫度和寬露點范圍的工業(yè)干燥應(yīng)用中進行管路內(nèi)低濕度測量。使用自然冷卻裝置來實現(xiàn)耐高溫,該裝置帶走探頭的熱量,將溫度降低到傳感器適合的測量范圍內(nèi)。
DMP6結(jié)合了穩(wěn)定、準確可靠的維薩拉DRYCAP®傳感器,不受顆粒、冷凝水、油霧和大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的影響。傳感器加熱功能很大程度上減少了傳感器上累積的冷凝風(fēng)險。如果DRYCAP®傳感器受潮,它可迅速干燥并恢復(fù)快速的響應(yīng)時間。在低濕度環(huán)境下,該傳感器將自動校準以確保進行準確測量。
智能型DMP6屬于Indigo系列產(chǎn)品,與Indigo500和Indigo200變送器兼容。它可與維薩拉Insight電腦軟件一起使用,實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化、輕松配置探頭和自我校準。
特點:
•在高達+350°C(+662°F)的溫度下進行濕度的管路內(nèi)測量
•露點測量范圍為-25…+100°C(-13…+212°F)Td
•露點測量準確度最高達±2°C(±3.6°F)
•傳感器清除提供良好的化學(xué)物質(zhì)耐受性
•耐受冷凝、油污、灰塵和大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)
•支持RS-485的Modbus RTU通訊協(xié)議,提供多樣、靈活的連接方式
•與Indigo系列變送器兼容
•包括可溯源的3點校準證書
•校準間隔長達兩年,減少維護量
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