Isolava 成立于 1963 年，自 1990 年后加入 Knauf 集團(tuán)，它為建筑業(yè)生產(chǎn)石膏粉塊。在整個(gè)生產(chǎn)工藝中能耗較高的一個(gè)環(huán)節(jié)是干燥，在這個(gè)環(huán)節(jié)中濕粉塊被裝入推車，并且在一個(gè)四級(jí)干燥爐中進(jìn)行輸送。直到現(xiàn)在，工藝過(guò)程控制一直都由溫度計(jì)單獨(dú)完成。

　　在 2017 年底，Isolava 在項(xiàng)目工程師 Peter Vaneyghen 的領(lǐng)導(dǎo)下啟動(dòng)了一個(gè)項(xiàng)目，以便對(duì)這個(gè)干燥工藝過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。第一步就是在干燥機(jī)中安裝濕度傳感器，以便更好地了解干燥工藝過(guò)程的動(dòng)態(tài)情況。

　　了解復(fù)雜工藝過(guò)程

　　任何工業(yè)干燥工藝過(guò)程的目標(biāo)都是確保產(chǎn)品的濕度水平盡可能一致。為了優(yōu)化這一干燥工藝過(guò)程，Isolava 了解石膏塊的干燥動(dòng)態(tài)情況至關(guān)重要。但是，沒(méi)有輕松可靠的方法能夠在完成干燥前就可以對(duì)石膏塊的水分含量進(jìn)行測(cè)量。

　　使固態(tài)材料干燥是一種質(zhì)量傳遞工藝過(guò)程，這意味著物體中的水分蒸發(fā)到周圍環(huán)境中。通過(guò)使用煤氣灶生成熱氣、通風(fēng)以便消除多余水分以及使用風(fēng)扇在產(chǎn)品表面之間均勻循環(huán)干燥空氣，對(duì)干燥爐內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行控制。通過(guò)將產(chǎn)品加熱到爐溫來(lái)開始該工藝過(guò)程。接下來(lái)是固定速率階段，在該階段中，材料還包含較多的水，以致形成液體表面。最后，在速率下降階段中，在產(chǎn)品表面已沒(méi)有自由水分，并且水分從材料內(nèi)轉(zhuǎn)移到表面以使產(chǎn)品干燥。

　　除了具有吸濕產(chǎn)品的典型干燥性能之外，石膏還具有必須要考慮的其他變化因素：它由不同性質(zhì)的鹽構(gòu)成，而其中的一些鹽是水溶性的。在工藝過(guò)程中，溶解的鹽將被輸送到石膏塊表面，在水蒸發(fā)時(shí)形成晶體。

　　“我們使用電子顯微鏡研究了干燥的石膏塊的微觀結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)在該工藝過(guò)程的早期階段，未受控的干燥可能導(dǎo)致以后階段中在材料的毛細(xì)管閉合時(shí)干燥速率下降”，Vaneyghen 解釋道。

　　“除了干燥速率降低之外，這還可能導(dǎo)致產(chǎn)品變色”，他繼續(xù)說(shuō)道。

　　通過(guò)優(yōu)化節(jié)能

　　“通過(guò)在該工藝過(guò)程的早期階段減少干燥量并且控制水分減少，我們發(fā)現(xiàn)可以對(duì)最后的干燥階段進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而盡量減少最終產(chǎn)品中的濕度變化。因此，通過(guò)測(cè)量溫度和濕度，實(shí)施了一個(gè)新的控制方案”，Vaneyghen 解釋道。

　　結(jié)果令人印象深刻：?jiǎn)螁翁烊粴獾南牧烤徒档土舜蠹s 20%，并且在十個(gè)干燥機(jī)上每年節(jié)約的成本高達(dá)數(shù)十萬(wàn)歐元。此外，盡管石膏塊通過(guò)干燥機(jī)的速度變化不定，但成品中最終的濕度水平保持穩(wěn)定。

　　“干燥對(duì)我來(lái)說(shuō)既有趣，又有吸引力。找到我們長(zhǎng)久以來(lái)一直在尋求的切實(shí)可行的解決方案是值得的，但這要求全面且深入的工作。”

　　Vaneyghen 還指出，正確的儀表在解決方案取得成功上起到了重要作用。目前，Wielsbeke 工廠正在運(yùn)行 40 個(gè)帶有 Indigo201 變送器的維薩拉 HMP7 溫濕度探頭。

　　“從可服務(wù)性角度來(lái)說(shuō)，探頭的可互換性是一個(gè)巨大優(yōu)點(diǎn)。如果需要對(duì)某一傳感器進(jìn)行校準(zhǔn)，則無(wú)需與變送器斷開連接就可以輕松進(jìn)行更改。”

　　一個(gè)正在進(jìn)行中的項(xiàng)目

　　下一步是對(duì) Isolava 的干墻板產(chǎn)品的干燥進(jìn)行優(yōu)化，并且目前正在為此目的對(duì)維薩拉的耐受高溫的露點(diǎn)變送器進(jìn)行測(cè)試。

　　“此工藝過(guò)程在初始和材料濕度測(cè)量之間可能要花較長(zhǎng)時(shí)間，從控制視角來(lái)說(shuō)這頗具挑戰(zhàn)性”，Vaneyghen 解釋道。

　　“我們正在納入機(jī)器學(xué)習(xí)和露點(diǎn)測(cè)量，以便改進(jìn)對(duì)板干燥的控制。”

　　適用于此類干燥工藝過(guò)程的 Indigo 兼容智能探頭

　　維薩拉 HUMICAP® HMP7 是一種具有 Modbus RTU 輸出的可互換溫濕度探頭，并且與維薩拉 Indigo 系列變送器兼容。該探頭包括維薩拉 HUMICAP® R2 傳感器，提供良好的準(zhǔn)確性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，并且可以耐受高達(dá) 180°C 的溫度。

　　維薩拉 DRYCAP® DMP6 設(shè)計(jì)用于具有很高溫度（高達(dá) 350°C）的工業(yè)干燥應(yīng)用中的濕度測(cè)量。使用被動(dòng)冷卻裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)耐高溫，該裝置帶走探頭的熱量，將溫度降低到傳感器的較佳測(cè)量范圍內(nèi)。