在輸送原理上，氣力輸送裝置與其他輸送設備的明顯區(qū)別在于其用于輸送的能量是通過空氣傳遞給被運送的物料的。為此，空氣在攪動物料的同時需作動量的交換。為了不使被輸送物料在輸送管底部滯留，就要使物料保持有一定的移動速度。這樣。在移送中的粒子與管壁之間就產(chǎn)生了碰撞和撞擊,這就是氣力輸送裝置中輸送管常說的磨損起因。在氣力輸送管中直管段內(nèi)的磨損很輕．易磨損部位主要發(fā)生在管道轉(zhuǎn)彎處，特別是固體顆粒沖擊管道轉(zhuǎn)彎的外側(cè)，這就是彎管磨損。
1 磨損的產(chǎn)生機理
磨損是一個非常復雜的現(xiàn)象。對其磨損機理的假設有以下種形式：
(1)擦動或滾動磨損。是由于粒子的摩擦引起的表面磨薄。
(2)刮痕磨損。是由于粒子深入表面，產(chǎn)生局部的剝離。
(3)撞擊磨損。是由于粒子的撞擊使表面的組織產(chǎn)生局部的破碎和脫離。
彎管是在輸送磨削性物料時最易磨損的部分。物料通過彎管時，由于離心力和慣性撞向管道外側(cè)的內(nèi)壁。一部分顆粒沿著管壁外側(cè)的內(nèi)壁滑動；另一部分顆粒又從外側(cè)內(nèi)壁反射到管道內(nèi)側(cè)的內(nèi)壁．如此反復運動：物料經(jīng)過數(shù)次碰撞。在圓斷面彎管的外壁中部，會產(chǎn)生像用鑿鑿出的凹坑。因此。物料對管壁的撞擊和摩擦是磨損彎管的主要原因。
2 彎管磨損的影響因素
直管的磨損與彎管相比，一般要小得多。因此，在氣力輸送中主要考慮彎管的磨損。例如：輸送的物料是鐵粉等磨蝕性的物料。使用一個普通的鋼制彎管，連續(xù)輸送2h，彎管就會被磨穿；如果彎管的彎曲半徑太小，輸送脆性物料時其破碎率就會增加；彎曲半徑過大，輸送合成材料將產(chǎn)生“拉絲”問題。
國內(nèi)外關于物料沖擊或摩擦管內(nèi)壁而導致磨損的研究已經(jīng)充分的展開。物料沖擊或摩擦管內(nèi)壁而導致磨損的主要因素如下：
(1)輸送物料的物性。包括粒子的大小和形狀、濃度、硬度、水分、破碎率和黏附性等。
(2)輸送管的狀況。包括輸送管的材質(zhì)和金屬組織成分、硬度、表面加工情況、
內(nèi)徑、布置方式及形狀等。
(3)輸送條件。包括輸送氣流速度、料氣比、溫度和流動狀態(tài)等。
在實際輸送中。以上因素對磨損的影響并不是單一地存在的，而是綜合出現(xiàn)的。因此，即便是同種物料，采用相同材料的輸送管，由于輸送條件不同，磨損程度也不同。
2．1輸送氣流速度對磨損的影響
輸送時氣流速度對管壁磨損的影響最大。如果其它條件相同。降低物料碰撞壁面速度或改變物料撞擊角，都能在很大程度上減少壁面磨損。由于磨損是粒子與管道內(nèi)壁的撞擊或摩擦造成的。因此，粒子的速度越大。撞擊或摩擦的能量就越大。磨損越嚴重。通常，磨損量可表示為輸送氣流速度的n次正比例增長關系。如果氣流的速度太低，則被輸送的物料就會沉積在管道中，堵塞管道。因此，合理選擇氣流速度是保證系統(tǒng)正常工作的關鍵。
在氣力輸送中，磨損量可大致考慮為與輸送氣流速度的3次方成正比。即：物料與管壁接觸時的相對速度越大。形成的接觸壓力越大．產(chǎn)生的接觸頻率越高，彎管管壁的磨損速度就越快。圖2表示了輸送粉煤灰時的氣流速度與磨損量關
系。
2．2撞擊角對磨損的影響
物料沖擊管壁的撞擊角對管壁的磨損影響也很大。物料在彎頭處以射流形式碰撞彎頭，流速越大，入射角越大，致使局部管道嚴重磨損，形成凹坑，長期操作將導致管壁磨穿。著名的Mason彎管磨損試驗表明，磨損的部位通常發(fā)生在22°(外側(cè))，45°(內(nèi)側(cè))和75°~85°(外側(cè))。
撞擊角與磨損量的關系如圖3所示。從圖3可以看出，當顆粒以20°～30°的角度撞擊時，磨損最為嚴重。而在垂直(90°)撞擊時反而減少。
2.3料氣比對磨損量的影響
料氣比是指被輸送固體物料質(zhì)量與輸送這些固體物料所消耗的空氣質(zhì)量之比。因此，料氣比越大，輸送時粒子摩擦或撞擊管內(nèi)壁的次數(shù)就越多，則管壁磨損越嚴重。
2.4輸送物料的物性對磨損的影響
物料物性對彎管的磨損也有影響，其對彎管磨損的主要表現(xiàn)形式如下：
(1)物料顆粒粒徑越大，磨損加劇；物料硬度、濃度增加，磨損加劇。(2)物料含水在某一限度內(nèi)增加時。鋼鐵材料氧化越快從而磨損加劇：但如果含水量超過這一限度，因機械磨損減少，反使磨損下降；物料顆粒表面棱角尖銳，磨損加劇；(3)物料與壁面接觸應力越大，磨損一般越厲害。
2．5彎管的結(jié)構(gòu)及形狀對磨損的影響
彎管曲率半徑與管道直徑之比(R／D)對磨損的影響很大。傳統(tǒng)理論認為物料在彎管中沿外側(cè)內(nèi)壁流動。曲率半徑較大，越趨近于直管，相應的磨損和壓力損失也越小。因此，氣力輸送系統(tǒng)最初使用的是長半徑彎管，長半徑彎管的曲率半徑與管道直徑之比(R／D)為8-24。但是，Mason彎管實驗和實踐經(jīng)驗表明，物料流經(jīng)彎管時，會在內(nèi)壁外側(cè)和內(nèi)側(cè)彈跳。每個磨損點都說明物料與管壁之間存在強烈的沖擊碰撞造成物料運動方向改變。這種沖擊碰撞預示著物料的破碎和能量的損失。一般情況下，長半徑彎管曲率半徑越大．撞擊越嚴重．沖擊碰撞點也越多，能量損失就越大，磨損越嚴重。
此外。彎管的粗糙度越大，摩擦阻力也越大，彎管越容易磨損。通常在彎頭處選擇粗糙度小的材料；使用彎管過多。能量消耗越大，管道容易堵塞及彎管磨耗加快；管徑越小。氣流受到的阻力越大。管壁受損越嚴重；彎曲角越大。磨損量越大。
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