Машина для создания тумана , генератор тумана или дымовая машина — это устройство, которое выделяет плотный пар, который выглядит похожим на туман или дым . Этот искусственный туман чаще всего используется в профессиональных развлекательных приложениях , но более мелкие и более доступные машины для создания тумана становятся обычным явлением для личного использования. Машины для создания тумана также можно найти в различных промышленных, учебных и некоторых военных приложениях. Обычно туман создается путем испарения фирменных жидкостей на основе воды и гликоля или глицерина или путем распыления минерального масла . Эта жидкость (часто называемая в разговорной речи соком тумана ) испаряется или распыляется внутри машины для создания тумана. При выходе из машины для создания тумана и смешивании с более прохладным наружным воздухом пар конденсируется, в результате чего образуется густой, видимый туман.
Машины с подогревом тумана используют инертный газ или электрический насос для подачи минерального масла, пропиленгликоля или смеси глицерина и воды в теплообменник, где раствор испаряется. Наиболее часто встречающаяся форма машины с подогревом тумана — это насосная машина. Самые простые модели этого типа машины состоят из резервуара для жидкости, электрического насоса для перемещения жидкости тумана и теплообменника, который испаряет жидкость. Более сложные модели могут включать в себя множество других функций, включая насосы с переменной скоростью для управления выходом тумана, модули таймера или компоненты для удаленного управления и мониторинга состояния машин с туманом. Некоторые производители выпускают аксессуары и жидкости, которые в сочетании с обычной машиной с подогревом насосом создают эффекты тумана, аналогичные эффектам машин с охлажденным туманом. Газовые машины с туманом используют инертный газ (чаще всего CO2 или азот ) для подачи минерального масла или жидкости на основе гликоля в теплообменник, где она испаряется в частицы, создавая туман. Некоторые модели газовых генераторов тумана позволяют контролировать выход тумана путем изменения объема газа, используемого для подачи жидкости.
Машины для создания охлажденного тумана предназначены для создания густых облаков тумана, которые располагаются близко к земле и рассеиваются по мере подъема. Обычно они создаются с использованием сухого льда , сжатого жидкого CO2 , жидкого азота, льда или, в последнее время, жидкого воздуха.
Эффект сухого льда (твердого CO2 ) достигается путем нагревания воды до или около кипения в подходящей емкости (например, 55-галлонной бочке со спиралями водонагревателя внутри), а затем бросания одного или нескольких кусков сухого льда. Поскольку при стандартной температуре и давлении углекислый газ является газом, углекислый газ сублимируется и мгновенно производит газ, конденсируя водяной пар и создавая густой белый туман. Жидкий азот (N2 ) можно использовать аналогично сухому льду. В любом случае вентилятор, размещенный в верхней части емкости, направляет туман туда, где он нужен.
Жидкий воздух является альтернативой использованию жидкого азота для создания эффектов низколежащего тумана. Жидкий воздух состоит из N 2 и O 2 , смешанных в соотношении 79% азота и 21% кислорода, хранящихся в виде жидкости в изолированных цилиндрах. Это соотношение азота к кислороду такое же, как и в атмосферном воздухе, и действительно жидкий воздух может быть изготовлен путем простого сжижения атмосферного воздуха. Жидкий воздух может использоваться в качестве прямой замены жидкого азота в эффектах охлажденного тумана и предназначен для использования таким же образом в том же оборудовании. Его главное преимущество перед жидким азотом заключается в том, что он не представляет опасности удушья, поскольку содержит кислород. Недостатком является то, что он поддерживает горение, тогда как жидкий азот подавляет горение.
Универсальность дымовых машин делает их подходящими для самых разных применений: Туман легко помогает создать определенное настроение или ощущение для театрального момента и часто используется в пьесах, таких как «Дракула» , «Рождественская песнь» и «Макбет» . Дымовые машины также часто используются в представлениях на Хэллоуин , таких как дома с привидениями или леса. Из-за большей доступности и снижения цен в период с 2003 по 2005 год дымовые машины стали широко использоваться для домашних презентаций на Хэллоуин. Дымовые машины также полезны для промышленных применений, включая визуализацию потока воздуха, например, выделение сопротивления поверхности в аэродинамической трубе или тестирование на наличие утечек или эффективности фильтров в установках кондиционирования воздуха. Аварийные и военные службы также используют дымовые машины в своих учебных программах. Из-за отражательных и преломляющих свойств дыма, создаваемого дымовыми машинами, их часто используют в ночных клубах и других развлекательных заведениях для усиления эффектов освещения и лазерных установок, хотя их вытесняют дымовые машины (см. также световой луч ). Несколько компаний в Европе и Канаде разработали быстродействующие дымовые машины для использования в качестве систем безопасности от вторжений и ограблений, предназначенных для дезориентации злоумышленника путем заполнения помещения туманом при срабатывании кнопки тревоги или другого устройства безопасности. Эти дымовые устройства безопасности могут производить от 300 до 1000 кубических метров (от 11 000 до 35 000 кубических футов) дыма за 30 секунд и используются в самых разных отраслях, включая здания, требующие высокого уровня безопасности, такие как банки и ювелирные магазины, а также склады, офисы, торговые помещения и сети по обработке наличных денег. Высказывались опасения, что эти устройства могут вызвать панику у преступников, заставив их стать агрессивными по отношению к клиентам или персоналу, [1] однако дым безопасности теперь имеет свой собственный европейский стандарт EN-8, в котором конкретно указано, что его нельзя устанавливать таким образом, чтобы создать ловушку. [2]
Сверхмалый объем (ULV) тумана используется в индустрии борьбы с вредителями и клининговых компаниях. ULV относится к размеру капель (от 20 до 30 микрометров (0,00079 до 0,00118 дюйма)), генерируемых этими туманообразователями. Этот мелкий размер капель известен [3] как оптимальный размер для борьбы с вредителями. Традиционная технология термического тумана с трудом достигает ползающих вредителей, таких как тараканы, блохи и грызуны, из-за слишком мелкого размера капель (менее 10 микрометров (0,00039 дюйма)). Часто обнаруживается, что мелкие капли блокируются «воздушной завесой» из насекомых и грызунов. [ необходима цитата ] [3] Холодный туман, напротив, достаточно тяжелый, чтобы проникать через эти «воздушные завесы», а также достаточно легкий, чтобы равномерно распределяться в помещении.
Атмосферные эффекты, создаваемые с использованием воды и сухого льда или жидкого азота, могут представлять опасность удушья или дыхания. Как углекислый газ, так и азот вытесняют обычный воздух и содержащийся в нем кислород, создавая риск легкой аноксии (недостатка оксигенации) для людей, работающих в этих атмосферах. Адекватная вентиляция необходима для того, чтобы художники и техники были окружены пригодным для дыхания воздухом. Углекислый газ несет дополнительную опасность, нарушая нормальный дыхательный рефлекс, который чувствителен к уровню углекислого газа в воздухе. Азот не влияет на дыхательный рефлекс, но он создает свою собственную опасность, поскольку человек, вдыхающий чистый азот, может потерять сознание из-за недостатка кислорода без каких-либо предупреждающих признаков.
Туман, образующийся при использовании жидкого воздуха, не представляет опасности, свойственной углекислому газу или жидкому азоту, поскольку жидкий воздух имеет тот же состав, что и обычный атмосферный воздух (включая тот же уровень пригодного для дыхания кислорода).
Генераторы тумана, которые создают эффект исключительно с помощью воды, например, ультразвуковые или напорные, не представляют особой опасности для здоровья, однако «водная» жидкость для тумана обычно содержит гликоль или глицерин.
Глицерин имеет температуру кипения 290 °C (554 градуса по Фаренгейту), что значительно выше температуры, необходимой для создания тумана. [4] Таким образом, термостабильный диапазон глицерина вряд ли будет превышен при обычной коммерческой эксплуатации туманообразователя, и поэтому глицерин не будет распадаться на другие молекулы из-за нагрева при этих температурах.
Глицерин был проверен на безопасность в 62 тестах Национальными институтами охраны труда и здоровья (NIOSH). Эти тесты включают тесты на токсичность, раздражение глаз, раздражение кожи и ряд других. [5]
Был опубликован ряд исследований о потенциальном влиянии на здоровье воздействия театральных и искусственных туманов на основе гликоля .
Два исследования, Health Hazard Evaluation, завершенное в 1994 году Национальным институтом охраны труда и здоровья [6] , и еще одно в 2000 году Департаментом общественной и профилактической медицины Медицинской школы Маунт-Синай и ENVIRON; [7] оба подготовленные для Actors Equity и Лиги американских театров и продюсеров, были сосредоточены на воздействии на актеров и исполнителей в бродвейских мюзиклах. Вывод обоих исследований состоял в том, что имело место раздражение слизистых оболочек, таких как глаза и дыхательные пути, связанное с длительным пиковым воздействием театрального тумана. Руководящие принципы воздействия были изложены в исследовании 2000 года, которое, как было определено, должно предотвратить неблагоприятное воздействие на здоровье или вокальные способности актеров.
Другое исследование [8] было сосредоточено на использовании театрального тумана в коммерческой авиационной отрасли для обучения персонала действиям в чрезвычайных ситуациях в условиях имитации пожара. Это исследование также обнаружило раздражение глаз и дыхательных путей.
В мае 2005 года исследование, опубликованное в Американском журнале промышленной медицины [ 9] , проведенное Школой охраны окружающей среды и здоровья при Университете Британской Колумбии, рассмотрело неблагоприятные респираторные эффекты у членов экипажа на самых разных развлекательных площадках, начиная от живых представлений, концертов, теле- и кинопроизводств до видеоигр. Это исследование определило, что кумулятивное воздействие туманов на основе минерального масла и гликоля было связано с острыми и хроническими неблагоприятными эффектами на здоровье органов дыхания. Это исследование показало, что кратковременное воздействие тумана гликоля было связано с кашлем, сухостью в горле, головными болями, головокружением, сонливостью и усталостью. Это исследование также показало, что длительное воздействие дыма и тумана было связано как с краткосрочными, так и с долгосрочными респираторными проблемами, такими как стеснение в груди и хрипы. Персонал, работающий ближе всего к машинам для создания тумана, имел сниженные результаты функции легких.
Ассоциация профессионального освещения и звука составила стандарт для театральных туманов или композиций искусственного тумана для использования в развлекательных заведениях, которые «вероятно не будут вредны для здоровых исполнителей, технических специалистов или зрителей нормального трудоспособного возраста, который составляет от 18 до 64 лет включительно». [10] Этот стандарт был основан в первую очередь (хотя и не исключительно) на результатах отчета, заказанного для них Cohen Group [11] и применяется только к тем составам туманной жидкости, которые состоят из смеси воды и гликоля (так называемая «водная» туманная жидкость).
Кратковременное воздействие гликолевого тумана может быть связано с головными болями, головокружением, сонливостью и усталостью. Длительное воздействие дыма и тумана может быть связано с симптомами верхних дыхательных путей и голоса. Длительное (многолетнее) воздействие дыма и тумана было связано как с краткосрочными, так и с долгосрочными проблемами со здоровьем дыхательных путей. Следует приложить усилия для снижения воздействия театрального дыма до как можно более низкого уровня. Использование цифровых эффектов в пост-продакшне на кино- и телеустановках можно считать более безопасной практикой, чем использование театрального дыма и тумана во время съемок, [12] хотя это не всегда практично.
Машины для создания тумана, также называемые генераторами тумана или генераторами тумана, создают атмосферные эффекты (дымку), которые, как правило, менее плотные, чем у генераторов тумана, что позволяет использовать их для создания более тонких образов. В зависимости от вентиляции помещения или местоположения , эта дымка может оставаться в воздухе в течение нескольких часов. Из-за небольшого размера частиц на выходе генераторов тумана, менее 5 микрометров , генератору тумана обычно требуется больше времени, чтобы заполнить тот же объем пространства с видимым эффектом по сравнению с генератором тумана. [13]