La consommation électrique unitaire W₀₂ (kW·h/m³) est l'un des indicateurs économiques clés de la production d'oxygène. La consommation électrique du compresseur d’air représente la plus grande partie, qui peut être calculée comme suit :
W=ρVₖR'T ln(p₂/p₁) / (3600ηₜηₘ)
Où:
ρ=densité de l'air dans des conditions standard (1,293 kg/m³)
Vₖ=débit de refoulement du compresseur (m³/h)
R'=constante de gaz (0,278 kJ/(kg·K))
T=température ambiante (K)
p₂=pression de refoulement (MPa)
p₁=pression d'aspiration (MPa)
ηₜ=efficacité isotherme
ηₘ=efficacité mécanique
La consommation électrique unitaire pour la production d’oxygène e₀₂ est :
e₀₂=VₖρR'T ln(p₂/p₁) / (V₀₂·3600ηₜηₘ)
Où V₀₂=taux de production d'oxygène (m³/h).
Étant donné le taux de récupération d'oxygène ψ=V₀₂·y₀₂ / (Vₖ·yₖ), cela devient :
e₀₂=y₀₂ρR'T ln(p₂/p₁) / (ψyₖ·3600ηₜηₘ)
Relations clés :
Proportionnel à : logarithme du rapport de pression et de la pureté de l'oxygène
Inversement proportionnel au taux de récupération de l'oxygène et à l'efficacité du compresseur
Recommandations opérationnelles :
Minimiser la pression de travail lorsque cela est possible
Assurer un refroidissement adéquat du compresseur pour améliorer l’efficacité isotherme
Maximiser le taux de récupération d’oxygène
Éviter les exigences de pureté trop élevées lorsque la qualité du produit le permet, afin de réduire la consommation électrique de l'unité.
