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如何用干冰制造出煙霧?


實(shí)驗(yàn)室k / 2019-01-03

       舞臺(tái)上仙境般的煙霧是怎樣制造出來(lái)的呢?這要?dú)w功于干冰。干冰升華的瞬間會(huì)產(chǎn)生大量白霧,整個(gè)演出臺(tái)被白霧籠罩,如仙境一般煙霧繚繞的奇妙效果便營(yíng)造出來(lái)了。好的干冰舞臺(tái)煙霧效果是舞臺(tái)設(shè)計(jì)師創(chuàng)意和技術(shù)的完美結(jié)合,能有效烘托舞臺(tái)氣氛,不僅能帶給觀(guān)眾如臨仙境般的夢(mèng)幻感受,還能留下無(wú)限的遐想。舞臺(tái)上這種美輪美奐的煙霧效果是怎么制作的呢?

       液態(tài)二氧化碳蒸發(fā)時(shí)會(huì)吸收大量的熱;相反,當(dāng)它放出大量的熱時(shí),就會(huì)凝固成固體二氧化碳,俗稱(chēng)干冰。干冰大量應(yīng)用于食品、衛(wèi)生等工業(yè)中,使用范圍很廣。

       干冰是二氧化碳的固態(tài)存在形式。二氧化碳自然存在于空氣中,常態(tài)下是一種無(wú)色無(wú)味的氣體。相對(duì)而言,空氣中二氧化碳的含量很小,其體積比大約只占0.03%,但卻有著極為重要的作用。干冰特別容易揮發(fā),揮發(fā)后會(huì)升華為無(wú)色無(wú)味的二氧化碳,其面積比固體時(shí)大1000倍。所謂升華,就是在大氣壓下不通過(guò)液體直接由固體變成氣體。

       舞臺(tái)上的煙霧是什么呢?原來(lái),舞臺(tái)上的干冰,即固態(tài)二氧化碳,吸熱升華后就變?yōu)闅怏w,并凝結(jié)周?chē)乃魵獬尸F(xiàn)為煙霧狀。由于二氧化碳的比重是空氣的1.5倍,因此會(huì)向下流到舞臺(tái)上,形成低沉的煙霧,這就營(yíng)造出了舞臺(tái)上的煙霧效果。在舞臺(tái)上通常是這樣使用干冰的:用大型專(zhuān)業(yè)干冰機(jī)放上干冰,向演出舞臺(tái)噴灑,舞臺(tái)上就會(huì)出現(xiàn)煙霧繚繞的情景。

       干冰在工業(yè)模具中應(yīng)用很廣。如對(duì)于輪胎模具、橡膠模具、聚氨酯模、聚乙烯模、PET模具、泡沫模具、注塑模具、合金壓鑄模、鑄造用熱芯盒、冷芯盒等,干冰能清除多余樹(shù)脂、失效脫膜層、炭化膜劑、油污,打通排氣孔,清洗后模具可以如新的一樣光亮。干冰可以使這些模具實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)清洗,不需要降溫和拆卸模具,有效避免了化學(xué)清洗法對(duì)模具的腐蝕和損害、機(jī)械清洗法對(duì)模具的機(jī)械損傷和劃傷,由于反復(fù)裝卸所造成的模具精度下降等缺點(diǎn)也被有效消除。更為重要的是,干冰清洗能免除拆卸模具和等待模具降溫這兩項(xiàng)最耗時(shí)間的步驟,從而可以使停工時(shí)間減少80%~95%。干冰清洗不但可以降低停工工時(shí),減少設(shè)備損壞,使高溫設(shè)備得到極有效的清洗,還能減少或降低溶劑的使用,改善工作人員的安全狀況;此外,還可以增進(jìn)保養(yǎng)效率,降低成本,使生產(chǎn)效率得到提高。

       在石油化工業(yè)上,干冰的主要用途有:清洗主風(fēng)機(jī)、氣壓機(jī)、煙機(jī)、汽輪機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備;清除各式加有熱爐、反應(yīng)器等結(jié)焦結(jié)炭;清洗換熱器上的聚氯乙烯樹(shù)脂;清除各類(lèi)壓力容器如壓縮機(jī)、儲(chǔ)罐、鍋爐上的油污、銹污、烴類(lèi)及表面污垢;清理反應(yīng)釜、冷凝器;復(fù)雜機(jī)體除污;爐管清灰;等。

       在食品制藥業(yè)上,干冰可以成功清除烤箱中烘烤的殘?jiān)?、膠狀物質(zhì)和油污以及烘烤前的生鮮制品混合物??鞠?、混合攪拌設(shè)備、輸送帶、模制品、包裝設(shè)備、爐架、爐盤(pán)、容器、輥軸、冷凍機(jī)內(nèi)壁、餅干爐條等,都可以利用干冰進(jìn)行有效清潔。

       干冰清洗能有效清除有害化學(xué)藥劑,避免生產(chǎn)設(shè)備與有害化學(xué)物接觸和產(chǎn)生第二次垃圾;抑制或除掉沙門(mén)氏菌、利斯特菌等細(xì)菌,使消毒、潔凈更徹底;避免水刀清洗對(duì)電子設(shè)備的損傷;最低程度地分解設(shè)備,從而減少停工時(shí)間。

       在印刷工業(yè)上,清除油墨是很困難的一件事。齒輪和導(dǎo)軌上的積墨會(huì)嚴(yán)重影響印刷質(zhì)量。利用干冰清洗,能有效消除各種油基、水基墨水和清漆,使齒輪、導(dǎo)軌及噴嘴上的油污、積墨和染料得到清理,避免排放危險(xiǎn)廢物和溶液及由于危險(xiǎn)溶劑造成的人員傷害。

       在電力行業(yè)中,干冰的用途有:清洗電力鍋爐、凝汽器、各類(lèi)換熱器;可直接對(duì)室內(nèi)外變壓器、絕緣器、配電柜及電線(xiàn)、電纜進(jìn)行帶電載負(fù)荷(37kV以下)清洗;可對(duì)發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、轉(zhuǎn)子、定子等部件無(wú)破損清洗;不需拆下槳葉,即可清洗汽輪機(jī)、葉片等部件,不用重新調(diào)校槳葉的動(dòng)平衡,提高了工作效率。

       在汽車(chē)工業(yè)中,干冰可用于清洗蒙皮、蓬頂、車(chē)廂、車(chē)底油污等,且不留水漬,不會(huì)導(dǎo)致水污染;清洗汽車(chē)化油器及汽車(chē)表面除漆等;清除引擎積碳。以處理積碳為例,用化學(xué)藥劑處理的話(huà),最少需要48小時(shí),且藥劑會(huì)影響人體健康,而用干冰清洗則能夠在10分鐘以?xún)?nèi)徹底解決積碳問(wèn)題,不但節(jié)省了時(shí)間、降低了成本,而且除垢率達(dá)到100%。

       隨著我國(guó)觀(guān)眾欣賞水平的日益提高和舞臺(tái)藝術(shù)綜合能力的不斷發(fā)展,近些年來(lái),制作水平較高、舞美技術(shù)優(yōu)秀的舞臺(tái)藝術(shù)作品不斷涌現(xiàn)。這些作品不同程度地使用了舞臺(tái)煙霧效果,其制作方式不但開(kāi)拓了審美視野、強(qiáng)化了表現(xiàn)手段,同時(shí)也提升了藝術(shù)層次、烘托了藝術(shù)氣氛,使干冰在舞臺(tái)應(yīng)用領(lǐng)城的魅力和作用得到了充分的展示。

       其實(shí),二氧化碳是看不到的。在舞臺(tái)煙霧效果中,裊裊升起的其實(shí)不是煙,而是霧。二氧化碳由固體變成氣體時(shí)會(huì)吸收大量的熱,這就導(dǎo)致周?chē)?guó)空氣的溫度快速下降。空氣溫度一降,它對(duì)水的溶解度就會(huì)變小,水蒸氣就會(huì)凝聚,所以周?chē)乃魵饩妥兂闪诵∫旱?,就形成了霧,這和夏天冷飲冒煙是一個(gè)道理。


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