Туман — это результат конденсации водяного пара в воздушном пространстве, т.е. переход пара в жидкое состояние. Такое атмосферное явление наблюдается при скоплении мельчайших капель воды, вследствие чего образуется небольшое облако или сплошная завеса в непосредственной близости к поверхности земли. Помимо природного тумана существует понятие искусственного тумана, который генерируется с помощью систем туманообразования. Это оборудование, состоящее из нескольких конструктивных частей, распыляет воду до мелкодисперсного уровня (от 15 мкм в диаметре) через форсунки среднего и высокого давления. Форсунки для туманообразования могут располагаться под потолком, по периметру объекта или вдоль него, либо в другой подходящей зоне объекта.
Испарительное или адиабатическое охлаждение — это простой эффективный способ охлаждения или увлажнения с помощью тумана, состоящего из мельчайших капель воды (около 10 микрон). Насос высокого давления прокачивает чистую воду под давлением 70 бар (7000 кПа) через форсунки с отверстием 0,10–0,50 мм, создавая водяную завесу из мельчайших капель воды, средний размер которых не превышает 10 микрон.
Охлаждение воздуха
Из-за своего малого размера капли воды быстро испаряются. Именно испарение, то есть переход из жидкого в газообразное состояние, поглощает тепло из воздуха. Удельная теплота испарения воды при температуре 15 °C равна 2466 кДж/кг или 589 ккал/кг. Чем ниже относительная влажность, тем больше воды может быть испарено и, соответственно, больше тепла поглощено из воздуха. Удельные затраты электроэнергии на испарение 1 кг воды составляют от 2,5 до 10 Вт в час в зависимости от размера системы туманообразования.
Увлажнение воздуха
Относительная влажность — количество влаги содержащейся в воздухе по отношению к максимальному количеству влаги, которое может содержаться в воздухе при тех же температурных условиях. Туман высокого давления эффективно испаряется, благодаря малому размеру капель. Благодаря модульности и небольшому размеру форсунок, систему туманообразования можно равномерно распределить по рабочей площади для быстрого и равномерного поддержания влажности. Используемые в таких системах плунжерные насосы высокого давления тратят всего 2,5–10 Вт•ч на 1 кг воды.
Подавление пыли и запахов
Туман высокого давления может использоваться для подавления пыли и неприятных запахов. Частицы тумана прилипают к частицам пыли, утяжеляют их и сдерживают таким образом распространение их от места пыления. Пыль можно подавлять непосредственно у источника пыления, осаждая пыль около него или возвращая пыль обратно, или равномерно распыляя туман на всей рабочей площади. Для подавления некоторых видов пыли в воду добавляют ПАВ. Для подавления запахов в воду можно дозированно добавлять одоранты или нейтрализаторы запахов.
Дезинфекция туманом
Как обеззараживать помещения
Рабочий раствор нужной концентрации распыляется в виде холодного тумана в объем помещения сверху вниз, возможно и через систему приточной вентиляции, при этом также происходит дезинфекция самой системы вентиляции.
Рекомендации по дезинфекции COVID-19
Вирус минимум на 95% передается воздушно-капельным путем через воздушную среду. Как показала практика борьбы с коронавирусом Covid-19 в Китае единственный реально эффективный и наименее трудоемкий способ дезинфекции — это аэрозольная дезинфекция воздуха. При этом действующее средство распыляется в воздухе в виде мелкого аэрозоля, дезинфицирует сам воздух, далее осаждается на окружающие поверхности, полностью покрывая и дезинфицируя их, в том числе труднодоступные места. Невозможно добиться такого качества дезинфекции путем протирания, орошения поверхности, так как поверхность обрабатывается не полностью и неравномерно, а после обработки вирус снова садится на поверхности из воздуха.
ВОЗ и Минздрав РФ рекомендуют применять кислородактивные средства для дезинфекции против коронавируса Covid-19. Такие средства эффективны в низких концентрациях — при орошении 0,17–0,30%, при аэрозольном распылении 1,5-4,0%. Регулирующее агентство авиации министерства транспорта регламентирует только аэрозольную обработку препаратом надуксусной кислоты или диоксида хлора в случае подозрения или подтвержденного случая заражения Covid-19 в помещениях аэропорта.
Спецэффекты
Еще один вариант применения тумана — специальные визуальные эффекты. По разному располагая форсунки и используя разные диаметры рабочих отверстий форсунок можно создавать разнообразные конфигурации туманных фигур (шары, завесы, экраны) или заполнять туманом площади (в садах, фонтанах, парках). Форсунки, трубы и фитинги небольшого размера можно прятать под полом, в грунте, крепить к несущим конструкциям навесов или к натянутым тросам.
Другие применения
Системы туманообразования используются для защиты от мух и комаров в садах, барах, ресторанах, бассейнах, на фабриках, продуктовых складах и пр. Для этого в воду, подаваемую в насос высокого давления, можно дозированно подавать специальные вещества — репелленты — для отпугивания летающих насекомых.
