Pourquoi une centrale d’oxygène PSA a-t-elle besoin d’un sécheur d’air ?

Dans une centrale PSA, le compresseur d’air porte l’air aspiré à une pression de 4,5 à 7 bar avant qu’il n’atteigne les deux réservoirs à lit de tamis du générateur d’oxygène, selon la note d’information du Fonds mondial sur les PSA, VPSA et VSA (4 mars 2025), qui indique qu’un sécheur d’air est nécessaire parce que l’humidité de l’air se condense aux pressions élevées. Le document de l’OMS Foundations of medical oxygen systems (2023) décrit l’ensemble comme un compresseur d’air toujours suivi d’un sécheur, de filtres et d’un réservoir d’air comprimé, et indique que l’air traverse un ensemble de filtration qui élimine les particules et l’humidité restante avant d’atteindre le tamis moléculaire en zéolithe.

Ce que l’humidité fait à la centrale

• Adsorbeurs : l’AIGA 113/20 note qu’une augmentation de la teneur en humidité entraînerait un endommagement accéléré des adsorbeurs du concentrateur d’oxygène 93. Il demande des analyseurs d’humidité, avec des analyseurs de monoxyde de carbone et de dioxyde de carbone, reliés aux systèmes de commande et d’alarme, afin que la vanne d’arrêt principale puisse se fermer automatiquement si les teneurs en impuretés dépassent la spécification de la pharmacopée.
• Tamis et vannes : une procédure d’exploitation de l’USAID RISE pour les centrales PSA indique que le sécheur d’air élimine l’humidité de l’air comprimé, que l’air séché évite les problèmes de fonctionnement dans les tamis moléculaires et l’électrovanne, et que l’on utilise généralement des sécheurs frigorifiques.
• Traitement de l’air : la fiche technique du concentrateur ULTRACON décrit l’adsorption qui élimine de l’air comprimé des contaminants comme H2O et CO2, et la fiche technique ULTRAOX 2022 indique que son ensemble de filtration et de traitement de l’air est inclus pour assurer le bon fonctionnement et une faible dégradation de la PSA.

Comment la siccité est contrôlée

La spécification provisoire de l’OMS de 2020 demandait aussi un sécheur d’air externe dimensionné pour traiter le débit du compresseur. Au démarrage des centrales où le sécheur est placé avant le réservoir d’air, la procédure de l’USAID demande à l’opérateur de démarrer le sécheur avant le compresseur, de vérifier la présence d’eau aux purges du réservoir d’air et des filtres, et de ne pas laisser l’air entrer dans le générateur si de l’eau apparaît. Elle avertit de ne jamais faire fonctionner la centrale si les purges automatiques sont défaillantes ou ne purgent pas correctement.

Dans les centrales ULTRAOX

La fiche technique ULTRAOX 2022 inclut le sécheur frigorifique haute efficacité ULTRASEC, avec indicateur numérique du point de rosée, évacuation automatique des condensats, alarme par contact sec et dérivation de gaz chaud conçue pour empêcher le gel et assurer un point de rosée constant ; il est conçu pour des températures d’air d’entrée jusqu’à 70 °C. La chaîne de traitement de l’air ajoute un séparateur d’eau avec purge électronique, des filtres haute efficacité micro et submicro et un filtre à charbon actif. Les fiches techniques ULTRAOX SC et ULTRAOX ST indiquent pour l’oxygène un point de rosée de service de −46 °C, comme teneur résiduelle dans les conditions de fonctionnement initiales.