Wie kalt ist ein CO2-Feuerlöscher? Echte Entladungstemperaturen erklärt

Wie kalt ist ein CO2-Feuerlöscher? Die wahren Zahlen hinter dem Frost

In einem Kohlendioxid-Feuerlöscher gibt es keine Kühlung, dennoch landet der aus der Hupe austretende Strahl bei etwa minus 78 Grad Celsius. Hier erfahren Sie, woher dieser Wert stammt, wie weit sich die Kälte ausbreitet und was sich ändert, wenn Sie ein Gerät spezifizieren, handhaben oder warten.

Geben Sie eine fünf Kilogramm schwere CO2-Einheit in eine Testpfanne und der Ablauf ist immer derselbe. Das Hupe wird in Sekundenschnelle weiß vor Frost, feiner Schnee weht vom Kegel, und wer ohne nachzudenken nach dem Metall greift, zieht schnell eine Hand zurück. Diese Reaktion ist keine Übertreibung. Der aus einem CO2-Horn austretende Strom misst typischerweise zwischen minus 70 und minus 80 Grad Celsius, wobei der am häufigsten genannte Referenzpunkt bei minus 78,5 Grad Celsius liegt, der Temperatur, bei der sich Trockeneis direkt in Gas verwandelt.

Eine Zahl beantwortet überraschend viele praktische Fragen: Warum darf die Hupe niemals angefasst werden, warum friert der Zylinder selbst niemals ein und warum ist der Schlauch an einem gut gefertigten Gerät so spezifiziert, wie er ist.

Die kurze Antwort: Ungefähr minus 78 Grad Celsius am Horn

Wenn Sie eine einzelne Zahl benötigen, nehmen Sie minus 78 Grad Celsius, etwa minus 109 Grad Fahrenheit, als Temperatur des Gases und der Trockeneispartikel, die ein CO2-Horn verlassen. Die realen Messwerte weichen ab, weshalb veröffentlichte Werte zwischen etwa minus 70 und minus 80 Grad Celsius schwanken. Die Umgebungstemperatur, die Dauer des Haltens des Abzugs, die Form des Horns und die Zeit, in der das Gerät verwendet wurde, beeinflussen den Messwert um einige Grad.

Genauso wichtig ist, wo die Kälte sitzt. Der Zylinderkörper bleibt die ganze Zeit über in der Nähe der Raumtemperatur; Die Kälte entsteht an der Ausdehnungsstelle und verlässt den Strom mit dem Strom.

Warum die Entladung kalt ist, wenn nichts gekühlt wird

Im Inneren eines CO2-Löschers gibt es keinen Kühlkreislauf, kein Kältemittel und keinen Kompressor. Die Kälte ist ein Nebenprodukt der Dekompression, und dieser alleinige Umstand erklärt sowohl die Löschleistung als auch die Handhabungsregeln.

Der Druckabfall erledigt die Arbeit

Kohlendioxid wird als Flüssigkeit im Gleichgewicht mit seinem Dampf gespeichert, wodurch der Zylinder bei normaler Raumtemperatur einen Selbstdruck von etwa 55 bis 60 bar erzeugt. Wenn das Ventil öffnet, wird die Flüssigkeit unter Atmosphärendruck in einen Durchgang gedrückt. Ein großer Teil davon verdampft augenblicklich zu Gas, dehnt sein Volumen um das Hundertfache aus und entzieht der verbleibenden Flüssigkeit die benötigte Wärme. Was übrig bleibt, gefriert zu feinen Trockeneispartikeln, die dem Strahl sein weißes Aussehen verleihen. Die Ausdehnung erfolgt so schnell, dass der Strahl keine Zeit hat, der Umgebungsluft Wärme zu entziehen, bevor er das Horn verlässt.

Etwa die Hälfte der gespeicherten Masse verlässt die Erde als Dampf, der Rest als Trockeneisschnee. Deshalb sieht die Wolke fest aus und gleichzeitig bricht die Temperatur zusammen.

Was die Kälte zum Löschen beiträgt

Kohlendioxid bekämpft ein Feuer auf zwei Arten gleichzeitig. Die sich ausdehnende Wolke verdrängt den Sauerstoff rund um den Brandherd, während der kalte Strom der Brennstoffoberfläche Wärme entzieht und die Freisetzung brennbarer Dämpfe verlangsamt. Bei einem Brand einer brennbaren Flüssigkeit wirkt diese Kombination schnell und hinterlässt keine Rückstände, weshalb CO2 in der Nähe elektrischer Geräte und sauberer Produktionsbereiche häufig vorkommt. Die Einschränkung besteht darin, dass die Kühlung verschwindet, sobald sich das Gas verteilt, sodass sich glimmende Feststoffe und heißes Metall erneut entzünden können.

Wie weit sich die Kälte im Gerät ausbreitet

Oft geht man davon aus, dass der gesamte Feuerlöscher nach dem Gebrauch kalt wird. Das ist nicht der Fall. Jede Komponente befindet sich an einem anderen Punkt der Temperaturkurve und genau deshalb bestehen die Teile aus unterschiedlichen Materialien.

• Zylindermantel bleibt nahe an der Umgebungstemperatur. Die Flüssigkeit im Inneren nimmt bei sinkendem Druck Wärme durch die Wand auf, sodass der Körper nie gefriert.
• Ventil ist der erste Erweiterungspunkt. Messing- oder Edelstahlgehäuse kühlen schnell ab und eine leichte Vereisung während einer langen Entladung ist normal.
• Schlauch läuft kälter als das Ventil und versteift sich bei anhaltendem Durchfluss merklich. Kälteflexibilität ist ein echtes Pflichtmerkmal.
• Horn ist die kälteste Oberfläche des Geräts und die Quelle der meisten gemeldeten Verletzungen. Es sollte während oder direkt nach der Entladung nicht berührt werden.
• Griff und Griff isolieren die Hand vor kaltem Metall, weshalb ein rissiger geformter Griff eher ein Defekt als ein kosmetischer Schaden ist.

Kälteverbrennungen treten schneller auf, als man erwartet

Bei minus 78 Grad Celsius kann die bloße Haut, die mit Frost überzogenes Metall berührt, in deutlich weniger als einer Sekunde einen Kältebrand erleiden. Es gibt keine Flamme und keinen warnenden Schein; Das Gefühl ist ein scharfes Stechen, gefolgt von Taubheitsgefühl. Wiederholte Exposition oder ein auf exponierte Haut gerichteter Strahl kann zu Gewebeschäden führen, die mit einer thermischen Verbrennung vergleichbar sind und deren volles Ausmaß möglicherweise erst sichtbar wird, wenn der Bereich auftaut.

Die Handhabungsregeln sind kurz genug, um sie auch unter Druck zu merken:

1. Fassen Sie nur den isolierten Griff und den Tragegriff an; Halten Sie die freie Hand von der Hupe und dem Schlauch fern.
2. Zielen Sie auf die Basis des Feuers, nicht auf Flammen oder die Oberseite einer heißen Oberfläche.
3. Entladen Sie sich in kurzen Schwüngen und treten Sie zurück, während sich die Wolke bildet.
4. Lassen Sie die Hupe wieder auf Raumtemperatur kommen, bevor Sie das Gerät berühren oder verstauen.
5. Öffnen Sie nach der Verwendung in einem geschlossenen Raum Türen und Fenster und bleiben Sie draußen, bis das Gas verdunstet ist.

Was die Entladungstemperatur in Bezug auf die Herstellung bedeutet

Für jeden, der CO2-Geräte beschafft, sind minus 78 Grad Celsius keine abstrakte Zahl; es wird zu einer Reihe materieller Entscheidungen. Bei der Flasche handelt es sich in der Regel um einen nahtlosen Stahlmantel, wobei CK45 und vergleichbare Qualitäten im CO2-Hochdruckbetrieb üblich sind, da der gespeicherte Druck konstant ist und der Mantel ihn jahrelang ohne Ermüdung halten muss. Ebenso wichtig ist das Innere des Ventils: Sitze, Dichtungen und Federn müssen bei niedrigen Temperaturen formstabil und flexibel bleiben, und Horn und Schlauch müssen intakt bleiben, anstatt im kalten Strom spröde zu werden.

Eine tragbare Fünf-Kilogramm-Einheit, die auf einer CK45-Hülle aufgebaut ist, ist ein typisches Beispiel für diese Kombination: eine Flasche, die für den gespeicherten Druck ausgelegt ist, ein Ventil, das für CO2 ausgelegt ist und nicht von einem anderen Wirkstoff angepasst wurde, und eine Hupe, die so dimensioniert ist, dass sie den Schnee dort hält, wo er hingehört.

Da die Kälte im Ventil entsteht, ist ein CO2-spezifisches Ventil nicht mit einem Trockenpulveranschluss austauschbar. Die Temperaturanpassungsfähigkeit über den gesamten Entladezyklus hinweg ist ein wiederkehrendes Thema in den technischen Hinweisen zu Hochdruck-CO2-Geräten, und es lohnt sich, dieses Detail zu lesen, bevor Sie eine Kaufspezifikation verfassen.

Dieselben Einschränkungen bestimmen, wie CO2-Feuerlöscher und -Flaschen werden hier gebaut und getestet, vom Schalenmaterial bis zum Griff am Griff.

Eine kurze Spezifikations-Checkliste

• Zylindermaterial und Druckstufe, mit der Norm, nach der das Gehäuse getestet wird.
• Ein Ventil, das speziell für CO2 entwickelt wurde und nicht von allen Wirkstofftypen gemeinsam verwendet wird.
• Schlauch und Hupe sind für den Dauereinsatz bei niedrigen Temperaturen ausgelegt.
• Isolierter Griff und Griff, mechanisch befestigt statt angeclipst.
• Angegebene Wartungsintervalle und aufgezeichnete hydrostatische Testtermine.
• Genehmigungsdokumentation für den Zielmarkt, z. B. CE-Unterlagen für Exportaufträge.

Dimensionierung der Einheit entsprechend dem Risiko, nicht der Temperatur

Die Kapazität verändert die Art und Weise, wie die Kälte wahrgenommen wird, nicht wie kalt der Bach ist. Ein zwei oder drei Kilogramm schweres tragbares Gerät entleert sich schnell und gibt einen kurzen, intensiven Schuss und ein Horn ab, das fast sofort gefriert. Ein fünf Kilogramm schweres tragbares Gerät bietet ein längeres Arbeitsfenster, das für einen Fahrzeugraum, einen kleinen Serverraum oder eine Werkstattecke geeignet ist. Trolley-Einheiten mit einem Gewicht von zehn und fünfundzwanzig Kilogramm werden dann gewählt, wenn die Entladung lange genug dauern muss, um eine verschüttete Flüssigkeit zu bewältigen, und ihre längeren Schläuche den Bediener weiter vom kalten Ende fernhalten.

Es gibt einen Kompromiss, der erwähnt werden sollte. Bei einer längeren Entladung wird mehr Masse durch das gleiche Horn gedrückt, sodass sich die Frostschicht aufbaut, anstatt sich aufzulösen, und das Metall lange nach dem Loslassen des Abzugs kalt bleibt.

Was Sie mitnehmen sollten

• Der Strom, der ein CO2-Horn verlässt, liegt bei etwa minus 70 bis minus 80 Grad Celsius, wobei minus 78,5 als Referenzwert gilt.
• Die Kälte wird durch den Druckabfall am Ventil erzeugt, nicht durch einen Kühlmechanismus.
• Der Zylinder bleibt in der Nähe der Umgebungstemperatur; Ventil, Schlauch und Hupe transportieren die Kälte.
• Der bloße Kontakt der Haut mit einem bereiften Horn kann in weniger als einer Sekunde zu einer Erkältungsverbrennung führen.
• Material- und Ventilauswahl entscheiden darüber, ob ein Gerät diese Kälte über Jahre hinweg verträgt.

Wie kalt ein CO2-Feuerlöscher wird, hängt von einer einfachen Kette ab: gespeicherter Druck, ein plötzlicher Abfall am Ventil und ein Strahl, der die Hupe deutlich kälter macht als alles andere am Gerät. Behandeln Sie diese Kälte als einen normalen Teil der Funktionsweise der Ausrüstung, planen Sie die Handhabungsregeln entsprechend, und genau die Eigenschaft, die CO2 bei Bränden von Elektro- und Flüssigkeitsbränden wirksam macht, ist in der Werkstatt keine Überraschung mehr.