在輸送原理上，氣力輸送裝置與其他輸送設(shè)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(yùn)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(jī)理
磨損是一個非常復(fù)雜的現(xiàn)象。對其磨損機(jī)理的假設(shè)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(fù)運(yùn)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(guān)于物料沖擊或摩擦管內(nèi)壁而導(dǎo)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(dǎo)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(yán)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(guān)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(guān)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(guān)
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(yán)重磨損，形成凹坑，長期操作將導(dǎo)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(guān)系如圖3所示。從圖3可以看出，當(dāng)顆粒以20°～30°的角度撞擊時，磨損最為嚴(yán)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(yán)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(jī)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(yīng)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(rèn)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(yīng)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(diǎn)都說明物料與管壁之間存在強(qiáng)烈的沖擊碰撞造成物料運(yùn)動方向改變。這種沖擊碰撞預(yù)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(yán)重．沖擊碰撞點(diǎn)也越多，能量損失就越大，磨損越嚴(yán)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(yán)重；彎曲角越大。磨損量越大。
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