Как углекислотный огнетушитель действительно охлаждает вещи и тушит пожары

Как огнетушитель CO2 охлаждает вещи и тушит пожар?

Первое, что замечает большинство людей, — это мороз. С рупора скатывается тонкое белое облачко, металл потеет, а сопло вдруг выглядит так, будто его вытащили из морозилки. Этот маленький театральный спектакль — целая история углекислотного огнетушителя в миниатюре.

Обычно ожидается, что огнетушители распылят что-то влажное или порошкообразное. Установка CO2 действует наоборот. Он выделяет газ, который провел всю свою жизнь внутри цилиндра, притворяясь жидкостью, и в тот момент, когда газу позволяют расшириться, происходят сразу две вещи: он охлаждает все вокруг и заполняет пространство, где раньше был кислород.

В этом руководстве простым языком рассказывается о цилиндре, клапане и сопле, объясняется, почему выпуск становится белым и холодным, и показано, какие материалы никогда не должны встречаться с этим потоком.

Жидкость, которая скорее была бы газом

Огнетушитель CO2 — это не баллон со сжатым воздухом. Внутри баллона углекислый газ представляет собой насыщенную смесь жидкости и пара, и при нормальной комнатной температуре эта смесь давит примерно от 55 до 60 бар. Давление не зависит от того, сколько было залито; это следует за температурой. Баллон, перенесенный из холодного склада в теплый цех, осядет под другим давлением без добавления и удаления чего-либо.

Баллоны намеренно никогда не заполняются до краев. Около трети внутреннего объема остается свободным пространством, поэтому содержимому будет куда деваться при повышении температуры окружающей среды. Погружная трубка проходит от дна бутылки вверх к клапану, что означает, что клапан всасывает жидкость, а не газ, когда ручка сжимается.

Именно поэтому баллоны с CO2 проверяются путем взвешивания, а не путем взгляда на манометр. Манометр показывает вам только давление насыщенной смеси, которое остается постоянным, в то время как содержимое незаметно исчезает. Масса рассказывает правдивую историю.

CO2-огнетушители портативного размера и на тележке Ознакомьтесь с портативными и тележочными углекислотными огнетушителями весом от 1,3 до 45 кг со стальными и алюминиевыми вариантами для непроводящего пожаротушения без остатков. Посмотреть продукт →

Почему выделения кажутся такими холодными

Когда жидкость выходит из сопла, ее давление падает с более чем 50 бар до атмосферного давления за доли секунды. Черпать тепло из окружающего воздуха просто нет времени, поэтому энергию приходится брать откуда-то еще: из самого углекислого газа. Часть жидкости выкипает, а часть замерзает в микроскопические твердые частицы, фактически сухой лед при температуре примерно минус 78 градусов по Цельсию.

Это источник мороза. Холодный поток отбирает тепло у рупора и сопла, а водяной пар, уже присутствующий в воздухе, конденсируется на этих холодных поверхностях. Белый шлейф, который вы видите, в основном представляет собой конденсированную воду, а не углекислый газ. Сам газ невидим, и именно поэтому ему нужны взвешенные кристаллы льда, чтобы заявить о своем присутствии.

Охлаждение не является особенностью огнетушителя. Это признак того, что жидкость под давлением возвращается в предпочитаемое ею состояние.

Термодинамика даёт эффекту его собственное имя и полное объяснение, но практическая версия достаточно проста: газ не приходит уже холодным. Расширяясь, он охлаждается, и все, что с ним соприкасается, оплачивает счета за тепло.

Два дела одновременно: затушить огонь голодом, а затем охладить его

Углекислый газ тушит пожар с помощью комбинации, а не одного приема. Первая работа – перемещение. CO2 примерно в полтора раза тяжелее воздуха, поэтому он оседает вокруг топлива, а не уносится прочь. Когда концентрация кислорода в этом кармане падает, горение больше не может поддерживаться.

Вторая задача – отвод тепла. Расширяющийся газ и замороженные частицы вытягивают энергию из горящего материала, снижая температуру поверхности и ограничивая количество горючих паров, которые топливо может продолжать производить.

Оба эффекта временные. CO2 не впитывается ни во что, как вода, и как только газ рассеивается, атмосфера возвращается в нормальное состояние. Это благо в серверной комнате и ограничение в стопке тлеющего картона.

Что холод может сделать с окружающими вещами

Холод имеет гораздо большее значение для людей, чем для собственности. За пару секунд после разряда рог может упасть на десятки градусов ниже нуля, а голая кожа, прикоснувшаяся к этому металлу, прилипнет и обгорит. Ручка хорошо сделанного устройства предназначена для того, чтобы ее можно было держать; рога нет.

Электронное оборудование, с другой стороны, прекрасно справляется с этой задачей. Углекислый газ не проводит ток и полностью сух, поэтому он не оставляет влаги, вызывающей коррозию контактов, и не оставляет порошка, способного засорить охлаждающие вентиляторы. Вот почему информационные залы, лаборатории, музеи и электрические шкафы, как правило, снабжаются CO2, а не сухим порошком.

Масло и жир — неловкое исключение. Направление холодной высокоскоростной струи на кастрюлю с горящим растительным маслом выбрасывает топливо наружу и может распространить огонь по кухне. Для тушения жирных пожаров нужен специальный влажный химический реагент, а не газовый взрыв.

Где CO2 занимает свое место, а где нет

При правильном использовании огнетушитель CO2 работает быстро, чисто и чрезвычайно бережно к окружающей среде.

• Легковоспламеняющиеся жидкости, такие как растворители, масла, краски и топливо.
• Электрооборудование под напряжением, включая распределительные устройства и панели управления
• Помещения, где остатки будут стоить дорого, от архивных помещений до чистых помещений.
• Сварочные цеха и небольшие мастерские, где топливо находится не глубоко, а неглубоко.

Другие ситуации требуют совершенно другого инструмента.

• Глубоко укоренившиеся пожары в бумаге, древесине и текстиле, где холод никогда не достигает угли внутри.
• Растительное масло и жир, где струя может выплеснуть горящую жидкость наружу.
• Закрытые подвалы, трюмы и ямы, где газ вытесняет пригодный для дыхания воздух.

В непроветриваемом помещении углекислый газ может выбить кислород задолго до того, как огонь полностью погаснет. Считайте помещение небезопасным, пока оно не будет проветрено и проверено.

5 кг стальной портативный огнетушитель CO2, настраиваемый Настраиваемый стальной блок CK45 для класса B и электрических пожаров, рассчитанный на температуру от -30 ° C до 60 ° C и изготовленный так, чтобы не оставлять следов. Посмотреть продукт →

Обращайтесь с цилиндром, не причиняя вреда

Огнетушитель CO2 расходуется за секунды, а не за минуты. А внимательно посмотрите, как CO2 под высоким давлением заставляет считать каждую секунду это хорошо показывает: вся конструкция построена вокруг решающего выстрела, а не длительного замачивания. Это означает, что техника важнее мышц.

1. Снимите цилиндр с кронштейна и держите его вертикально, держась за ручку, а не за звуковой сигнал.
2. Потяните английскую булавку, встаньте с наветренной стороны от костра и держитесь сзади примерно на один-два метра.
3. Цельтесь в основание пламени, а не в кончики, и проводите короткими очередями.
4. Отпустите ручку, как только пламя погаснет, и дайте рожку нагреться, прежде чем прикасаться к нему.

Баллон с CO2 не исчерпывается постепенно, как ожидают люди. Давление держится стабильно до тех пор, пока жидкость не уйдет, а затем падает. Взвешивайте устройство по графику, а не доверяйте манометру.

Качественный углекислотный огнетушитель, хранящийся вертикально в сухом прохладном месте и проверяемый по весу каждые шесть месяцев, будет тихо стоять в течение многих лет и при этом доставляться в тот день, когда он понадобится.

Детали, которые превращают холодную жидкость в контролируемый поток

За этим эффектным белым шлейфом скрывается удивительно скромное произведение инженерного искусства. Путь от жидкости к пару почти полностью формируется небольшими компонентами, на которые редко обращают внимание.

• Узел клапана, который содержит прижимную ручку, предохранительный диск и погружную трубку, опускающуюся в жидкость.
• Рупор или сопло, которое позволяет расширяющемуся газовому пространству распространяться в конус, а не в струю.
• Колпачок ручки и шланг, которые определяют, как устройство ощущается в руке и куда на самом деле направляется струя.
• Сам бесшовный цилиндр представляет собой сосуд под давлением, изготовленный в соответствии с признанными стандартами, позволяющий безопасно хранить содержимое в течение многих лет.

Небольшие различия в диаметре клапана, натяжении пружины и угле рупора полностью меняют характер выброса. Хорошо подобранная комбинация создает равномерное, контролируемое облако; несовпадение приводит к турбулентности, напрасной трате агента и гораздо более короткому полезному интервалу.

Клапан огнетушителя OEM/ODM CO2 Управляемый клапан CO2 высокого давления для огнетушителей, подходящий для центров обработки данных, промышленных предприятий и морской среды, где важен выброс без остатков. Посмотреть продукт →

Так как же углекислотный огнетушитель охлаждает вещи?

Он не производит холод из ничего. Он просто выпускает жидкость, находящуюся под давлением, и позволяет физике идти своим чередом. По мере того, как углекислый газ расширяется в открытый воздух, он испаряется, частично замерзает и поглощает тепло от себя и от всего, что находится поблизости. Металл замерзает, водяной пар конденсируется в бледное облако, а горящая поверхность теряет энергию, необходимую для продолжения производства горючего газа.

Холод — побочный продукт, но полезный: он сигнализирует о том, что газ поступает именно туда, куда должен, и способствует охлаждающей стороне тушения. Однако настоящая работа — это перемещение. Как только кислород вокруг топлива оттесняется и тепло уходит, огню больше нечем питаться.