製磚廠乾燥室廢氣排放的流量控制


應用
製磚廠中通常使用乾燥車將濕坯送入乾燥室進行乾燥。乾燥過程可以降低磚坯中的含水率，能使磚坯在後續焙燒成功，提高磚的性能。乾燥過程中需要進行溫度測量和過程控制。為了優化非常耗能的干燥過程，須結合濕度測量含潮廢氣的體積流量，被測數值則用於過程控制，直到干燥室中的濕度達到設定值。此處的流量測量可以幫助製磚廠節省大量能耗，提高磚的硬度和性能。

應用參數
測量目標:使用流速測量來確定體積流量
測量點:乾燥室排潮廢氣
測量範圍:取決於菸囪內直徑
例如 DN1,100 mm時，約 10,000 – 90,000 m3/h.
測量點壓力:標準大氣壓強、輕微負壓或正壓
環境溫度:含粉塵，110 °C … 180 °C

如何製造磚塊?

自新石器時代以來，磚一直被用作建築材料。但是，磚是怎麼製成的呢？磚的製造分為幾個階段。原材料主要是不同種類的巖石和黏土等，以及一些配料。磚塊成型後需經過乾燥然後焙燒。


磚塊的干燥和焙燒過程

工業過程中產品的脫水和乾燥需要大量耗能。全球大約25%的能量消耗用於這個領域，而其中85%的排潮風機使用煤炭、柴油以及天然氣等作為燃料。絕大多數乾燥過程需要將潮氣排放出去，因此通過測量排潮廢氣的體積流量可以節省大量能耗。

提高工業乾燥過程的效率非常重要，不僅可以節能還可以減少濕熱廢氣排放，保護全球氣候。例如，一個日產量400噸的磚廠每天耗水量可達80噸，水是用來製作磚坯，之後還需要在乾燥過程中被排出。實際乾燥過程的單位能耗約為3000-4000KJ/kgH2O，相當於每日9000 m3天然氣，所以乾燥流程是整個製磚廠能量耗費最大的部分。 (參見第56界維爾茨堡磚瓦行業交流會)


為什麼磚坯需要乾燥?

磚坯製成後需要分批進入乾燥室進行乾燥，此時含水率通常為21-23%，最高可達32%。需通過100°C高溫烘乾過程使磚坯含水量降至1%左右。因為無法直接測量磚坯含水量，所以需要間接通過測量排潮廢氣來控制干燥過程。監控排潮廢氣是一個持續不間斷的過程。如果含水量沒有達到預期值，則磚坯會在後續的燒製過程中出現裂紋甚至破裂。少量的殘留水分是必需的，在隨後的800°C至1000°C的燒製過程中，使磚坯中的水分不會由於高蒸氣壓而急劇蒸發並導致磚塊“爆炸”。


未使用流量計測量排潮廢氣的現狀:

通常情況下，是測量當前溫度來控制干燥過程，並不測量排潮廢氣的體積流量。問題在於，每批進入乾燥室的磚塊含水量不是完全一樣的，導致過分或過少加熱，增加能耗或產生廢品。


如何節省能耗並保證產品質量?

為了節省能耗和提升經濟效益，需要同時測量溫度和排潮廢氣體積流量。此含水凝和粉塵的廢氣流量可推算出含水量，通過測量可持續調節磚塊的干燥過程，並進行優化。


排潮廢氣的流量測量可確保磚塊品質

乾燥室中均勻的流速和溫度是保證所有磚塊乾燥時間相同的前提。測量排潮廢氣的流量即可獲知乾燥室內氣體流動情況，也可以控制輸入新鮮空氣的流量;用於測量含粉塵熱氣流的流量計（例如排潮廢氣）提供了用於控制干燥過程的基本數據，從而為產品質量的可複制性提供了數據依據。最佳調節的排氣量流量和精確控制的溫度條件也有助於減少干燥室中磚坯的干燥時間。最重要的是:排潮廢氣流量測量可提升磚塊品質，避免在之後的焙燒過程中產生開裂或變形扭曲。被縮短的干燥時間也可以節省能耗。


排潮廢氣和輸入空氣的測量點在何處?

乾燥過後需要將磚塊送入焙燒窯中燒製，此時初始溫度大約250°C，然後根據不同的產品，逐漸升溫至800°C到1000°C左右，時間約24至96小時。焙燒窯中產生的高溫含粉塵廢氣可以再利用，混合一部分新鮮空氣後再輸送至乾燥室，達到節省能耗的目的。除了測量焙燒窯輸送給乾燥室的一部分廢氣流量，另一部分髒污廢氣需輸入新鮮空氣燃燒處理後釋放到大氣中，減少環境污染。因此製磚廠中的流量測量既有利於廠家，也可保護周邊環境，可在磚瓦行業推廣應用！


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