案子

优化的干燥过程有助于分离率削减能耗并提高终产质量

Iselava的项目工程师Peter Vameyghem和Vaisala销售经理Marc Mangelschots站在石膏块前
比利时
发布: 2019年11月18日
工业制造和流程
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Iselava成立于1963年,自1990年以来一直是Knauf Group的一部分,为建筑业生产石膏石膏块。生产过程中最能量密集型的部分是干燥,其中湿块被装入购物车中,并通过四阶段的干燥烤箱进行。传统上,过程控制仅由温度计手中 - 到目前为止。

2017年底,Iselava开始了一个项目,以优化项目工程师Peter Vaneyghen领导的干燥过程。第一步是在干衣机中安装湿度传感器,以便更好地了解干燥过程的动力学。

了解复杂的过程
任何工业干燥过程的目标是确保产品的水分水平尽可能均匀。为了优化干燥过程,Iselava了解石膏块的干燥动力学至关重要 - 但是没有简单可靠的方法来测量石膏块的水分含量,直到干燥完成后。

干燥固体材料是一种传质过程,这意味着水分从物体蒸发到周围环境。烤箱内部的环境是使用燃气燃烧器来控制的,以产生温暖的空气,通风以去除湿度过多,风扇以在产品表面之间均匀地循环干燥的空气。该过程首先将产品加热到烤箱温度。接下来是恒定速率阶段,其中材料含有太多的水,以至于有液体表面。最后,在下降速率阶段,产品表面上没有剩余的自由水分,并且水分从材料内到表面的流动使产品干燥。

除了具有吸湿性产品的典型干燥机制外,石膏还必须考虑另一个变量:它由不同的盐组成,其中一些是水溶性的。在此过程中,将溶解的盐转运到块的表面,当水蒸发时,盐会结晶。

“我们使用电子显微镜研究了干块的显微结构,并发现在过程的早期阶段不受控制的干燥可能会导致材料的毛细血管封闭时在后期的干燥速率较低。”。

他继续说:“除了较低的干燥速率外,还可以将其视为产品的变色。”

Iselava的工业干燥烤箱工艺
相对湿度和温度测量探针已放入所有干燥区域,以确保最佳的产品质量。

通过优化节省


“通过在过程的早期阶段干燥并控制还原水,我们发现我们可以调节最后一个干燥阶段并最大程度地减少最终产品中的水分变化。鉴于此,通过测量温度和湿度来实现一种新的高级控制方案。” Vaneyghen解释说。

结果令人印象深刻:仅食用天然气就减少了约20%,并且在所有十个干衣机中的每年节省总计数十万欧元。此外,尽管块穿过干燥机的速度速度有所变化,但成品中的最终水分水平已稳定。

“对我来说,干燥是一个有趣而有趣的话题。寻找长时间寻求的工作解决方案是有益的。但是,这需要大量和深入的工作。”

Vanyghen还指出,正确的仪器在新解决方案的成功中发挥了重要作用。目前,Wielsbeke工厂正在运行40个Vaisala HMP7湿度和Indigo201发射器的温度探针。

“从可维修性的角度来看,探针的互换性是一个很大的优势。如果需要对传感器进行校准,则可以轻松地更改它,而无需断开发射器。”

一个正在进行的项目
下一步是优化Iselava的干墙板产品的干燥,而Vaisala的高温耐受性露点发射器目前正在为此目的进行测试。

Vaneyghen解释说:“此过程涉及在初始材料和最终物质水分测量之间很长时间,这使其从控制的角度挑战。”

“我们正在整合机器学习和露点测量值,以改善对板干燥的控制。”

Indigo兼容此类干燥过程的智能探针
Vaisalahumicap®HMP7是一种可互换的湿度和温度探针,带有Modbus RTU输出,并且与Vaisala Indigo系列发射机兼容。该探测器包括最新的Vaisalahumicap®R2传感器,该传感器具有出色的准确性和长期稳定性,并且可以耐受高达180°C的温度。

VAISALADRYCAP®DMP6设计用于在高温高达350°C的工业干燥应用中的湿度测量。使用被动冷却集实现高温耐受性,该套件可将热量从探针中引导,并降低传感器的温度至最佳范围。

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