اسم المشروع: المنطقة الصناعية ذات الاستخدام الشامل للقش في مدينة معينة
تحديد موقع المشروع: -الاستخدام العالي القيمة للقش المنزلي من خلال "فصل -المكونات الأربعة" (السليلوز / الهيمسيلولوز / اللجنين / العناصر الغذائية)
إجمالي الاستثمار: 500 مليون يوان صيني (التخطيط الشامل: 3 مليار يوان صيني؛ تركز المرحلة الأولى على خطوط الإنتاج الأساسية)
مساحة الأرض: 133,200 متر مربع (التخطيط الشامل: 260,000 متر مربع)
سعة: تجهيز سنوي 20.000 طن قش الذرة
تتمثل العملية الأساسية لهذا المشروع في فصل -أربعة مكونات.مقاييس التدفق الكهرومغناطيسيبمثابة أدوات قياس التدفق الأساسية والأكثر استخدامًا على نطاق واسع في جميع أنحاء المشروع بأكمله. وهي مناسبة في المقام الأول لقياس الوسائط المسببة للتآكل، والوسائط التي تحتوي على ألياف دقيقة/جزيئات معلقة، ومياه المعالجة/مياه الصرف الصحي ذات القطر الكبير- في المشروع. وهي تغطي المراحل الرئيسية مثل المعالجة المسبقة، والفصل، والمرافق، وحماية البيئة، وتوفر دعمًا دقيقًا لبيانات التدفق للتحكم في نسب المياه -المواد، ونسب المذيبات، وحساب استهلاك الطاقة، والامتثال البيئي. إنها إحدى الأدوات الرئيسية التي تضمن استقرار عمليات التحلل المائي الخفيف وعمليات الفصل -المراحل المتعددة.
I. مراحل التطبيق الأساسية ووسائط القياس (مقسمة على تدفق العملية)
يتوافق تطبيق مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي تمامًا مع منطق عملية المشروع: "المعالجة المسبقة للقش ← التحلل المائي الخفيف ← فصل -المكونات الأربعة ← المرافق ← المعالجة البيئية." بسبب الاختلافات في خصائص الوسائط عبر المراحل، يتم الاختيار المستهدف للأقطاب الكهربائية والبطانات والأقطار.
ثانيا. نقاط الاختيار الأساسية (تم تكييفها مع وسائط المشروع وخصائص العملية)
يتبع اختيار مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي لهذا المشروع المبادئ الأساسية المتمثلة في "مقاومة التآكل، ومنع الانسداد، ومكافحة-القاذورات، والتكيف مع ظروف درجات الحرارة المنخفضة/المتوسطة." إلى جانب خصائص الوسائط للمراحل المختلفة، يتم إجراء تكوينات متباينة لمواد القطب الكهربائي، ومواد البطانة، وطريقة الإثارة، ومستوى الحماية، مما يعالج بشكل كامل تحديات القياس مثل انسداد الألياف من ملاط القش، والتآكل بواسطة الوسائط الحمضية الضعيفة، والتآكل الناتج عن الجسيمات العالقة. تتوافق معلمات الاختيار مع المعيار الوطني لأدوات الأتمتة الصناعية (GB/T 18659-2018) والمتطلبات البيئية والمقاومة للانفجار للمشروع. عناصر الاختيار الرئيسية هي كما يلي:
1. مادة القطب:
الفولاذ المقاوم للصدأ 316L: يستخدم لوسائط الشوائب النظيفة/الضعيفة مثل المياه المعالجة، والمياه المتداولة، والمياه المخففة، ومياه غسيل الأرضيات. مناسب للمرافق ومراحل المعالجة البيئية، مما يوفر فعالية عالية من حيث التكلفة-ومقاومة للتآكل التأكسدي الطفيف.
Hastelloy: يستخدم للوسائط التي تحتوي على جزيئات متآكلة/معلقة، مثل هيدروليزات القش، ومستخلصات الأحماض الضعيفة، والمحاليل السائلة الأيونية المخففة. مناسب للمعالجة المسبقة ومراحل فصل المكونات الأربعة-، مما يوفر مقاومة للتنقر والتآكل ويمنع استقطاب القطب الكهربي بسبب امتصاص الوسائط.
2. مادة البطانة(أساسي لمنع الانسداد / مكافحة -القاذورات / مقاومة درجات الحرارة)
نظرًا لأن وسائط المشروع تحتوي على ألياف القش (المعرضة للتلوث)، ودرجات الحرارة المتوسطة في مرحلة التحلل المائي (أقل من أو تساوي 160 درجة)، وسوائل التنظيف الحمضية/القلوية الضعيفة، يتم إعطاء الأولوية للبطانات مثل بولي تترافلوروإيثيلين (PTFE/تفلون) أو مطاط الكلوروبرين (CR) لمنع انحراف القياس الناتج عن انفصال البطانة أو التلوث.
3. طريقة الإثارة والدقة(تم تكييفها مع متطلبات التحكم في العمليات)
يتم تصنيف متطلبات الدقة الخاصة بمقاييس التدفق الكهرومغناطيسي للمشروع وفقًا لأهمية مرحلة العملية. تستخدم طريقة الإثارة إثارة موجة مستطيلة منخفضة التردد- (قدرة قوية على مقاومة التداخل-)، والتكيف مع البيئة الكهرومغناطيسية المعقدة للمواقع الصناعية.
4. الحماية / الانفجار -تصنيف إثبات(متكيف مع بيئة ورشة العمل في-الموقع)
استنادًا إلى الخصائص البيئية لورش عمل المشروع، يتم إجراء تكوينات موحدة للحماية وتصنيفات مقاومة الانفجار-، بما يلبي متطلبات السلامة للصناعات الكيميائية/الصناعات الخفيفة:
تصنيف الحماية: جميع مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي في المشروع حاصلة على IP67 بشكل موحد، مع ترقية تلك المثبتة في الهواء الطلق (على سبيل المثال، محطات المياه المتداولة ومناطق المعالجة البيئية) إلى IP68 لمنع دخول مياه الأمطار والغبار إلى الجهاز والتسبب في فشل الدائرة.
تصنيف إثبات الانفجار-: يتم تكوين مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي فقط في مرحلة فصل المكونات الأربعة- (التي تحتوي على مستخلصات/مذيبات عضوية ضئيلة) بتصنيف إثبات Exd II BT4-. تستخدم المراحل الأخرى نماذج غير -مضادة للانفجار-، مما يلبي متطلبات السلامة للمناطق المقاومة للانفجار-مع تجنب التهيئة الزائدة-والزيادات في التكلفة.
5. إخراج الإشارة والاتصالات(متكيف مع نظام أتمتة المشروع)
تدعم جميع مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي 4-إخراج تناظري 20 مللي أمبير + بروتوكول HART. تشتمل بعض الأجهزة ذات القطر الكبير- (DN200 وما فوق) على بروتوكول Modbus-RTU للتكامل المباشر في نظام التحكم DCS الخاص بالمشروع (المراقبة المركزية في غرفة التحكم)
النقاط البارزة الأساسية في عملية التكيف(التمييز عن مشاريع القش التقليدية)
إن تطبيق مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي في هذا المشروع ليس مجرد "قياس التدفق" ولكنه يتماشى مع عملية فصل المكونات الأربعة الأصلية-التي طورتها إحدى الجامعات. فهو يتناول نقاط الألم المتمثلة في "انحراف القياس، والقابلية للانسداد، وقصر العمر الافتراضي" التي تواجه عادةً في مشاريع استخدام القش التقليدية. وتتجلى أبرز النقاط الأساسية في جانبين:
1. التكيف مع التحكم في المعلمة في عملية "التحلل المائي المعتدل":
تتطلب عملية التحلل المائي المعتدل (120-160 درجة، ضغط إيجابي طفيف) التي طورتها الجامعة دقة تحكم عالية للغاية في نسبة الماء للمادة-. من خلال - مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي عالية الدقة + التحكم في حلقة DCS المغلقة -، يحد المشروع من التقلبات في نسبة الماء في المادة - إلى حدود ±0.2، مما يمنع تدهور المكونات بسبب ارتفاع درجة الحرارة والضغط. وهذا يضمن نقاء السليلوز أكبر من أو يساوي 91.6% ومعدل استخلاص الهيمسيلولوز أكبر من أو يساوي 85%، مما يحقق ترجمة دقيقة من العملية المختبرية إلى الإنتاج الصناعي.
2. التكيف مع الهدف البيئي المتمثل في "الاستخدام الشامل للنفايات-صفر":
مقاييس التدفق الكهرومغناطيسيفي مرحلة المعالجة البيئية يتم دمجها مع نظام معالجة مياه الصرف الصحي ونظام إعادة تدوير المياه المعالجة. ومن خلال القياس الدقيق لتدفق مياه الصرف الصحي وتدفق المياه المعاد تدويرها، يحقق المشروع "صفر تصريفًا لمياه الصرف الصحي" ومعدل إعادة استخدام مياه المعالجة أكبر من أو يساوي 95%. وهذا لا يقلل من استهلاك الموارد المائية للمشروع فحسب، بل يلبي أيضًا متطلبات السياسة البيئية للاستخدام الشامل للقش في مقاطعة جيلين، مما يوفر دعم البيانات لتأمين الدعم الأخضر.
ملخص التطبيق
في مشروع المرحلة الأولى من المجمع الصناعي للاستخدام الشامل للقش في مدينة معينة، أصبحت مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي الأدوات الأساسية لقياس التدفق بسبب مقاومتها للتآكل، ومنع الانسداد، والدقة، والقدرة على التكيف القوية. ويغطي تطبيقها العملية برمتها من الإنتاج إلى المرافق والمعالجة البيئية. فهي لا توفر فقط دعم البيانات المهمة للتشغيل المستقر لعملية فصل المكونات الأربعة-في الجامعة ولكنها تحقق أيضًا أهدافًا متعددة: التحكم الدقيق في العملية، والمحاسبة الفعالة لاستهلاك الطاقة، وضمان الامتثال البيئي. بالإضافة إلى ذلك، يضمن الاختيار المتباين والتكوينات المخصصة بناءً على خصائص الوسائط عبر المراحل المختلفة دقة القياس مع تمكين التحكم في التكلفة. يوفر هذا خبرة هندسية قابلة للتكرار وقابلة للتطوير لاختيار وتركيب وصيانة مقاييس التدفق الكهرومغناطيسي في المشروع اللاحق الذي تبلغ طاقته الإنتاجية 300000- طن/سنة في المرحلة الثانية، ويعمل كمرجع لتطبيقات أدوات العمليات في مشاريع أخرى لاستخدام القش عالية القيمة في الصين.
