圣戈班减少石膏板的碳足迹
石膏板生产工艺对精确的湿度控制具有严苛的要求，因此，在干燥过程中准确测量温度和湿度至关重要。然而，工艺条件在短时间内发生显著变化，这对市场上的许多传感器来说是一个难以克服的挑战。为了提升该工艺过程的效率和可持续性，法国圣戈班的工程师与维萨拉紧密合作，开发了监测解决方案，以优化石膏板质量，提高效率，节约能源并提升可持续性。
背景
许多不同的工业过程都涉及干燥工艺，而该工艺在整个过程中的能耗占比极高，因此，干燥过程的准确监测和控制还有巨大的提升潜力。
自 20 世纪初发明石膏板以来，它对建筑行业产生了巨大影响。石膏板不仅重量轻、易于安装，而且具有防潮、防火、防霉和良好的隔音保温性能，已成为普及程度仅次于混凝土的内墙和天花板建筑材料。
圣戈班是轻型和可持续建筑领域的领先企业之一，拥有约 161,000 名员工和 1,100 多个生产基地。作为众多可持续发展倡议的签署方，圣戈班承诺最迟在 2050 年前实现净零排放。公司的核心使命是“将世界打造成一个更美好的家园”。
自 2005 年收购 British Plaster Board 公司，圣戈班便开始发展石膏品牌。如今，公司专注改进石膏板制造工艺，以提升产品质量并降低碳足迹。
圣戈班在干燥工艺中采用三项控制参数：温度、气流和空气湿度。然而，要精确管理这些控制参数，必须对干燥机内部空气进行精确测量。
测量挑战
石膏板的制造工艺是将石膏浆浇注在护面纸板上，经烘干固化后再覆上第二层纸板，形成三明治夹层结构。石膏固化定型并裁切成为板材后，再送入烘干炉进行烘干，以达到适宜的含水率。整个过程耗时可控制在一小时以内，期间产品承受的温度可高达 300°C，具体因工艺而异，且全程空气湿度波动极大。“这些条件对传感器提出了严峻挑战，”圣戈班干燥工艺团队负责人 Jérôme Cantonnet 解释道。“我们起初尝试过许多供应商的温湿度传感器，发现他们的产品精确度不够。”
圣戈班是石膏板干燥工艺露点测量技术的先驱者之一。他们选择露点传感器，是因为它能够测量空气含水量的绝对值，而相较之下，湿度会随温度变化。关键是，市面上没有类似的露点传感器能够在高达 +350°C 的高温下正常工作。因此，2010 年左右，圣戈班与维萨拉建立合作关系，共同打造量身定制的维萨拉露点传感器，以满足其石膏板应用的具体需求。
能够通过获取和监测传感器诊断数据来评估测量结果的可靠性，这一点对于圣戈班来说至关重要。因此，维萨拉为其 DMP6 露点、温度和湿度探头量身定制具体配置，以输出这些参数。
一家石膏板工厂通常需要四个 DMP6 探头：三个用于持续监测烘干炉，第四个用于校准和备用。
维萨拉露点传感器的优点
维萨拉 DMP6 解决了在早期试用其他供应商的湿度传感器时暴露出的许多问题。这主要得益于维萨拉 DRYCAP® 技术。
DRYCAP 集成了电容型薄膜聚合物传感器和自动校准功能。随着周围湿度升高或降低，传感器的薄膜聚合物会吸附或释放水气。这会导致电容发生变化，进而被转换为湿度读数。电容型聚合物传感器与温度传感器绑定在一起，根据湿度和温度读数计算出露点。
DRYCAP 传感器的优点在于传感器材料所具有的抗凝结能力，以及额外的加热功能，可在凝结环境中加快传感器干燥速度。DRYCAP 还具有抵抗颗粒物、油蒸气及大多数化学物质污染的能力。当传感器受潮时，它可以迅速干燥并恢复快速响应。在低湿度条件下，传感器会自动校准，确保提供准确、可靠、稳定的测量结果。
“事实证明，维萨拉 DMP6 是一个非常有效的解决方案。”Jérôme 解释道。“它能够在宽泛的温度范围内保持高准确度以及低漂移和低维护需求。它能够直接在烘干炉内部进行测量，无需采样管路，响应速度很快。”他补充道。
能源效率是在烘干炉内部湿度测量中保持高准确度的主要动因。例如，Jérôme 表示：“露点准确度哪怕只稍有下降，比如 ±2°C，能源效率就可能降低多达 10%。而我们的巴黎工厂功耗超过 30 MW，其所受影响不可小觑。”
石膏板厂的烘干炉普遍采用天然气供热，并配备电动风机送风。通过准确的监测与控制，烘干炉无需全负荷运行，从而优化能源效率。圣戈班还完成了两座工厂的全面电气化，离实现其脱碳目标又更进一步。
展望未来
维萨拉与圣戈班通过长期合作，研发出了一套能够满足石膏板制造特定需求的测量解决方案。通过规范传感器的合理应用，并在集团各地生产基地全面推行能效提升目标，圣戈班已经将该方案落地。
“这充分体现了我们不断探索方案解决环境挑战，”Jérôme Cantonnet 说道。
维萨拉的 Juhani Lehto 表示：“我们很高兴与圣戈班合作。这不仅是因为他们能够支持我们进一步开发产品，还因为圣戈班和维萨拉拥有共同的可持续发展目标。我们的核心宗旨是“Taking every measure for the planet”。能够为圣戈班实现碳中和之路贡献力量，我们深感自豪。
主图：维萨拉 Indigo520 数据处理单元和 DMP6 露点探头，用于监测石膏板烘干炉内湿度条件。
图片来源：圣戈班
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