推车式 CO2 灭火器如何操作？排出 CO2 的机制是什么？

在一个 推车式二氧化碳灭火器 ，CO2（二氧化碳）以液体形式储存在高压钢瓶中。这种加压二氧化碳储存在大约 50 至 60 bar（725 至 870 psi）的压力下，以确保足够量的二氧化碳能够以液态装入钢瓶中。以液体形式储存二氧化碳可以增加更小、更易于管理的钢瓶中可容纳的气体量。气瓶由耐用的钢或类似材料制成，可承受内部压力，其设计可确保气体在排出之前保持液态。由于气体的临界温度和压力特性，二氧化碳在这些高压条件下仍保持液态。

当释放机构被激活时，推车式二氧化碳灭火器开始工作。这通常涉及拉动手柄或按下排放杆，从而打开位于气缸顶部的阀门。该阀门设计用于调节气瓶中二氧化碳气体的流量。当操作员接合手柄或控制杆时，阀门打开并允许加压二氧化碳排出气瓶。这是由安全销或锁定机构控制的，可防止意外放电，确保灭火器在除非有意启动的情况下不会被使用。阀门、软管或喷嘴经过精心设计，能够以受控方式引导二氧化碳，使用户能够准确地将气体瞄准火源并排出。

一旦二氧化碳从钢瓶中释放出来，液态二氧化碳就会迅速经历从液态到气态的相变。这种变化是由于当二氧化碳离开钢瓶的高压环境进入周围大气的低压时，压力急剧下降而发生的。这种相变导致液态二氧化碳迅速膨胀成气体，这一过程称为汽化。当二氧化碳转变为气体时，它的体积膨胀为其液体体积的约 450 倍。这种膨胀使得灭火器能够释放大量二氧化碳，覆盖大面积并有效降低火灾附近的氧气浓度。从液体到气体的快速转变也会导致二氧化碳急剧冷却，气体以极低的温度（约 -78.5°C / -109.3°F）离开喷嘴。这种冷却效果有助于通过窒息火焰和降低周围温度来抑制火灾。

当二氧化碳从液态膨胀为气体时，由于焦耳-汤姆逊效应，它会从环境中吸收热量，从而导致气体非常冷。这种冷却效果对于灭火至关重要，因为它降低了火周围的温度，这进一步有助于抑制燃烧过程。极冷的天气还有助于冻结火或热表面，为进一步燃烧形成障碍。周围材料和火本身的冷却进一步减少了重新点燃的机会，特别是在易燃液体或挥发性化学物质助燃的情况下。除了通过置换氧气来扑灭火焰外，冷却效果还有助于稳定环境并防止火势蔓延。

二氧化碳灭火的主要方法是置换火灾环境中的氧气。火灾需要三个关键要素才能持续燃烧：燃料、热量和氧气，统称为“火灾三角”。通过降低火周围的氧气浓度，二氧化碳直接破坏维持火势的化学反应。二氧化碳是一种比空气重的气体，这意味着它往往会沉降在火的底部附近，可以有效地切断氧气供应。这种窒息过程快速而高效，因为二氧化碳的作用是将氧气含量降低到燃烧所需的水平以下（通常低于 15%）。一旦氧气含量下降，火就会被扑灭。二氧化碳在扑灭涉及电气设备或易燃液体的火灾方面特别有效，因为它不会引入任何可能导致短路或火势蔓延的导电元素（如水）。