El consumo de energía unitario W₀₂ (kW·h/m³) es uno de los indicadores económicos clave en la producción de oxígeno. El consumo de energía del compresor de aire representa la mayor parte, que se puede calcular como:
W=ρVₖR'T ln(p₂/p₁) / (3600ηₜηₘ)
Dónde:
ρ=densidad del aire en condiciones estándar (1,293 kg/m³)
Vₖ=caudal de descarga del compresor (m³/h)
R'=constante del gas (0,278 kJ/(kg·K))
T=temperatura ambiente (K)
p₂=presión de descarga (MPa)
p₁=presión de succión (MPa)
ηₜ=eficiencia isotérmica
ηₘ=eficiencia mecánica
El consumo de energía unitario para la producción de oxígeno e₀₂ es:
e₀₂=VₖρR'T ln(p₂/p₁) / (V₀₂·3600ηₜηₘ)
Donde V₀₂=tasa de producción de oxígeno (m³/h).
Dada la tasa de recuperación de oxígeno ψ=V₀₂·y₀₂ / (Vₖ·yₖ), esto se convierte en:
e₀₂=y₀₂ρR'T ln(p₂/p₁) / (ψyₖ·3600ηₜηₘ)
Relaciones clave:
Proporcional a: logaritmo de la relación de presión y pureza del oxígeno
Inversamente proporcional a: tasa de recuperación de oxígeno y eficiencia del compresor
Recomendaciones operativas:
Minimizar la presión de trabajo siempre que sea posible.
Garantizar una refrigeración adecuada del compresor para mejorar la eficiencia isotérmica.
Maximizar la tasa de recuperación de oxígeno
Evite requisitos de pureza excesivamente altos cuando la calidad del producto lo permita, para reducir el consumo de energía de la unidad.
