Причини утворення пилу в процесі завантаження суден та барж

Потік повітря, що захоплюється у відпускний самоплив. При вході в самоплив, коли продукт надходить з накопичувального бункера, всю площу поперечного перерізу займає матеріал, що завантажується, так як швидкість в точці входу відносно низька.

З цієї точки швидкість потоку матеріалу постійно зростає, викликаючи відокремлення пилу від потоку матеріалу. На виході з самопливу швидкість збільшується в десять і більше разів (3-6 м/с) залежно від довжини та нахилу самопливної труби, а також від тертя матеріалу поверхню самопливу. Завдяки підвищенню швидкості площа поперечного перерізу потоку матеріалу на виході з самопливу становить лише 5-10% площі поперечного перерізу самопливу. Поверхня матеріалу, що рухається, в самотеці захоплює повітря вниз, яке внаслідок його турбулентності насичується пилом.

Витиснення повітря у трюмі. Коли певний об'єм матеріалу падає в трюм і відбувається удар потоку про раніше завантажений у трюм матеріал, витісняється еквівалентний об'єм запиленого повітря, що потрапляє у навколишнє середовище.

Поступово швидкість падіння зменшується до нуля, що призводить до виділення кінетичної енергії, що супроводжується дробленням частинок. Енергія удару складається з двох компонентів: початкової енергії, обумовленої швидкістю матеріалу на виході з самопливу, та приросту енергії завдяки вільному падінню при виході матеріалу з самопливу до точки удару. Перший компонент можна зменшити практично до нуля шляхом встановлення на виході з самопливу пристрою, що регулює швидкість потоку. Другий компонент можна лише контролювати, розміщуючи вихідний отвір самопливу якомога ближче до точки удару.

Вплив вітру. Вітер здуває пил із поверхневого шару матеріалу, що виходить із самопливу. Простий розрахунокпоказує, що циліндричний самоплив краще квадратного. Поверхня матеріалу в круглому самотеці на ±15 % менша, ніж у самотеці квадратного перерізу.

Вихровий потік вітру, проходячи над завантаженим матеріалом і відсмоктуючи повітря, захоплює частинки пилу з поверхневого шару. Якщо самоплив знаходиться у нерухомому положенні, у трюмі утворюється насип у вигляді конуса; великі частинки продукту переміщаються вниз з боків насипу, а частинки пилу залишаються і можуть бути винесені сильними потоками вітру.

Для зменшення виносу пилу можуть бути прийняті такі практичні розв'язання проблеми:

збільшити площу поперечного перерізу потоку матеріалу шляхом використання пристроїв для регулювання швидкості;
зменшити вільне падіння матеріалу за рахунок нижчого розташування самопливу;
використовувати гнучкий фартух для захисту від вітру, при цьому слід мати на увазі, що ефективність фартуха підвищується, якщо потік повітря, що захоплюється, не виходить з-під нього;
підтримувати горизонтальний рівень матеріалу у трюмі зміщенням самопливу;
закрити кришку трюму по можливості більше для запобігання виносу пилу.

Вихід запиленого повітря з випускного отвору самопливу можна запобігти закриття цього отвору в такій мірі, що виходить тільки завантажуваний матеріал. Швидкий результат можна отримати зменшенням швидкості потоку матеріалу за допомогою гальмівної пластини або коробки або зміни розміру випускного отвору. Гальмівна коробка в кінці самопливу уповільнює потік матеріалу та сприяє повному заповненню поперечного перерізу вихідного отвору.

Вихідний отвір має бути досить великим, щоб самоплив не забивався навіть за максимальної продуктивностізавантаження. Можна застосувати систему, яка закриває вихід за допомогою пружинного клапана, але ефективність пристрою залежить від тиску, створюваного затриманим матеріалом, і, отже, залежить від нахилу самопливу.