Применение систем туманообразования в различных отраслях промышленности

1. Туман в природе

В природе туман является достаточно распространённым атмосферным явлением. Обычно он не вызывает стихийных бедствий, в отличии от снегопадов, ураганов, наводнений многих других экстремальных природных явлений. Тем не менее, для человека образование тумана часто имеет негативный окрас. Из-за тумана переносятся авиарейсы, существенно возрастает риск автомобильных аварий, затрудняется функционирование речных и морских портов, увеличивается скорость коррозии металлоконструкций зданий и сооружений и т. д. Однако, несмотря на это, туман нашёл большое количество применений как в промышленности, так и в бытовой сфере.

Образование тумана в природе обычно происходит за счёт конденсации влаги в воздухе. Для адвективного тумана и тумана склонов (см. рисунок 1а, 1б) это конденсация растворённой в воздухе влаги за счет контакта с охлажденными поверхностями. Для парового тумана это конденсация паров воды в массе холодного воздуха (см. рисунок 1в).

Схемы образования тумана в природе
Рисунок 1 — Схемы образования тумана в природе
а) адвективный туман, б) туман склонов, в) паровой туман

Существуют и другие виды тумана, но к какому бы из них туман не относился его появление всегда связано с помещением воздушной массы некоторых параметров в определённые условия окружающей среды. Это значит что для длительного и устойчивого удержания тумана в воздухе требуется строго определённое соотношение параметров этого воздуха и окружающей среды. Если такое соотношение не соблюдается, то туман рассеивается что приводит к изменению параметров воздуха.

Способность тумана при рассеивании воздействовать на параметры воздуха, привела к широкому распространению устройств и приборов для создания систем искусственного тумана в промышленности и в быту.

2. Принципы работы систем туманообразования

Туманообразующие установки, как правило, работают с воздухом, параметры которого не позволяют удерживать туман длительное время. Это значит что для получения тумана требуется метод, отличный от природных схем туманообразования. Метод получивший широкое распространение основан на самом определении тумана.

Туман – взвесь очень мелких капель жидкой воды в газе, уменьшающая его прозрачность.

Для получения очень мелких капель воды используют специальные устройства, называемые форсунками. При прохождении воды через форсунку, происходит разделение жидкости на отдельные капли с последующим распылением этих капель в воздухе. С уменьшением размеров сопла форсунки становится возможным получить более мелкодисперсные капли воды, однако, для работы такой форсунки требуется подавать в неё воду под более высоким давлением.

Форсунка туманообразования
Форсунка туманообразования

Пример построения системы искусственного туманообразования показан на Рисунке 2. Подача воды в систему осуществляется по трубопроводу низкого давления, например, из системы городского водоснабжения. Далее вода фильтруется, так как для туманообразования используются форсунки с очень малым диаметром сопла и нефильтрованная вода может вызвать быстрое забивание форсунок. После фильтрации вода поступает на насос высокого давления. До насоса могут использоваться обычные сантехнические трубы и переходники, но после него применяются специальные трубы и соединительные фитинги для систем туманообразования.

Схема системы туманообразования
Рисунок 2 — Типовая схема построения системы туманообразования

После насоса высокого давления для систем туманообразования, обычно, туманообразующая установка разделяется на две или более ветвей состоящих из пневматических шлангов(трубок), в каждой из которых через несколько метров устанавливаются форсунки. Для удобного монтажа форсунок на трубопровод используют специальные проходные терминалы (см. Рисунок 3).

Фитинг проходной-терминал
Рисунок 3 — Проходной-терминал

Такой фитинг имеет два цанговых зажима с разных сторон и резьбу на боковой поверхности. В цанговых зажимах фиксируется трубка, таким образом, фитинг-терминал оказывается установлен в разрыв трубы. В резьбу на терминале вкручивается форсунка, через которую осуществляется распыление тумана. Под различные конструкции систем для создания тумана  разработаны фитинги самых востребованных форм - угловые, прямые, Т-образные, крестообразные. Ниже приведен пример (см. Рисунок 4) построения системы искусственного туманообразования на основе специализированных фитингов С.MATIC.

Система искусственного туманообразования
Рисунок 4 — Пример комплектования части туманообразования высокого давления (трубка, фитинги и форсунки)

3. Области применения систем туманообразования в промышленности

Системы тумана в теплицах и растениеводстве

Система туманообразования в теплице

При выращивании различных видов овощей, фруктов и грибов на закрытых площадках одним из наиболее действенных способов повышения урожайности и качества продуктов становится поддержание микроклимата, оптимального для выращивания того или иного вида. Системы туманообразования позволяют в короткий срок охлаждать и увлажнять воздух в теплицах и грибницах, что в комплексе с системой поддержания микроклимата повышает эффективность тепличных хозяйств.

Системы тумана в животноводстве и птицеводстве

Охлаждение туманом на птицефабрике и свиноферме

Выращивание животных и содержание птиц, так же как и выращивание растений требует создания и поддержания оптимального температурно-влажностного режима. Правильные условия содержания позволяют улучшить здоровье животных, снизить заболеваемость и нормализовать показатели роста. Особенно актуален вопрос поддержания температуры воздуха на птицефабриках в летний период, поскольку у птиц отсутствует естественный механизм активного охлаждения тела.

Туманные установки для текстильной промышленности

Увлажнение текстильного цеха

В текстильной промышленности, так же как и в деревообработке используются натуральные материалы, требующие определённого температурно-влажностного режима как при хранении, так и при переработке.