Kosteuden mittaus parantaa kuivausprosessin energiatehokkuutta

Kipsilevyjen valmistus perustuu kuivatusolosuhteiden, erityisesti lämpötilan ja kosteuden, tarkkaan hallintaan. Tämä vaihe kuluttaa runsaasti energiaa ja vaikuttaa suoraan lopputuotteen laatuun sekä prosessin kokonaistehokkuuteen. Tässä yhteydessä Saint-Gobain käynnisti hankkeen tuotantolinjojensa energiatehokkuuden ja toimintavarmuuden parantamiseksi.

Valmistusprosessi, johon kuuluu kipsilietteen nopea kuivaus levyiksi, altistaa materiaalit jopa 300 °C:n lämpötiloille sekä suurille kosteusvaihteluille. Nämä dynaamiset olosuhteet tekevät mittauksista erityisen haastavia ja rajoittavat perinteisten antureiden suorituskykyä. Tavoitteena oli varmistaa luotettava ja jatkuva mittaus, jotta levyjen laatua voitaisiin optimoida, energiankulutusta vähentää ja konsernin hiilidioksidipäästöjen vähennystavoitteita tukea.

Teknologinen valinta ja yhteistyö
Näihin haasteisiin vastaamiseksi Saint-Gobain valitsi lähestymistavan, joka perustuu kastepisteen mittaukseen. Tämä menetelmä on vakaampi kuin suhteellisen kosteuden mittaus ympäristöissä, joissa lämpötila vaihtelee voimakkaasti. Yritys teki yhteistyötä Vaisalan kanssa kehittääkseen ratkaisun, joka soveltuu kuivausuunien äärimmäisiin olosuhteisiin.

Yhteistyön tuloksena DMP6-anturia mukautettiin toimimaan korkeissa lämpötiloissa ja tuottamaan diagnostiikkatietoa mittausten luotettavuuden jatkuvaa arviointia varten. Antureiden suora integrointi uuneihin ilman näytteenottojärjestelmää paransi seurannan reagointinopeutta ja tarkkuutta.

Saint-Gobainin kuivausprosessista vastaavan Jérôme Cantonnet’n mukaan ”aluksi testatut ratkaisut eivät mahdollistaneet vaadittua tarkkuustasoa näissä olosuhteissa. Kastepisteen mittaus osoittautui selvästi kestävämmäksi ratkaisuksi.”




Teollinen käyttöönotto
Tavanomaisessa kokoonpanossa useita antureita asennetaan uunien eri kohtiin jatkuvan valvonnan varmistamiseksi, ja lisäksi yksi anturi on varattu kalibrointia ja huoltoa varten. Tämä järjestely mahdollistaa korkean luotettavuustason ylläpitämisen samalla, kun tuotantokatkokset pysyvät vähäisinä.

Käytetty teknologia perustuu ohutkalvokapasitiiviseen anturiin, jossa on itsekalibrointitoiminto. Se tarjoaa paremman kestävyyden kondensaatiota, epäpuhtauksia ja vaativia teollisuusympäristöjä vastaan. Tämä kestävyys on olennaista vakaiden mittausten takaamiseksi prosessin haastavista olosuhteista huolimatta.

Käytännön tulokset
Kosteusmittausten tarkkuuden parantaminen vaikutti suoraan laitosten energiatehokkuuteen. Jo ±2 °C:n poikkeama kastepistemittauksessa voi heikentää energiatehokkuutta jopa 10 %, mikä on merkittävä haaste paljon energiaa kuluttaville teollisuuslaitoksille.

Tarkemman ohjauksen ansiosta kuivausuuneja voidaan käyttää optimoidusti ilman jatkuvaa täydellä teholla toimimista. Tämä säätely vähentää energiankulutusta samalla, kun tuotteiden laatu säilyy.

Lisäksi tämä lähestymistapa tukee Saint-Gobainin laajempaa hiilestä irtautumisen strategiaa, johon kuuluu muun muassa tuotantolaitosten asteittainen sähköistäminen.




Anturin erityispiirteet
DMP6-anturi hyödyntää ohutkalvopolymeeriin perustuvaa kapasitiivista mittausteknologiaa, jossa on itsekalibrointi. Tämä mahdollistaa pitkäaikaisen vakauden sekä hyvän kestävyyden epäpuhtaita ympäristöjä vastaan. Toisin kuin perinteiset suhteellisen kosteuden anturit, kastepisteen mittaus antaa absoluuttisen arvon, joka ei riipu lämpötilavaihteluista. Tämän vuoksi se soveltuu erityisen hyvin vaativiin lämpöprosesseihin.

Julkaissut Maria Brueva, Induportalsin toimittaja – sisältö mukautettu tekoälyn avulla.

www.vaisala.com