К машинам непрерывного действия, прежде всего, относятся дисковые и барабанные вакуум - фильтры. Принцип их действия поясняется на рис. 1.48. Диски (барабан) вращаются в ванне с заполненной пульпой. На пульпу со стороны фильтрующей поверхности диска (дуга АО В) действует разрежение. Образующийся на участ­ке АОВ слой высушенной пульпы-кека при вы­ходе из ванны продолжает находиться в зоне разряжения и далее на участке с дугой BCD.

В этот момент слой дополнительно фильтрует­ся и подсушивается. На участке дуги DEA под фильтрующую ткань барабана подается избы­точное давление, под действием которого нару­шается цельность кека, что позволяет сравни­тельно просто отделить его от стенок барабана ножом, установленным в точке Е. На участке дуги ЕА фильтрующая ткань продолжает проходить очистку от пульпы с помощью ее продувки избыточным давлением. Срезанный кек через разгрузочный желоб (карман) попадает на ленточный конвейер.

Дисковый вакуум-фильтр (рис. 149) состоит из ряда дисков 3, закрепленных на общем валу 6, двух распределительных головок 1, корыта 8, мешалки 7, ножа 4 с карманом для кека и привода 9,10.

Вал фильтра представляет собой отлитую конструкцию из двух концентричных труб с продольными ребрами, которые разделяют кольцевую поверхность между тру­бами на отдельные ячейки. Это позволяет создать в них либо избыточное давление, либо вакуум. Вал вращается со скоростью 0,13-2 об/мин от электродвигателя через

коническо-цилиндрический редуктор и зубчатую передачу, состоящую из шестерни и колеса 2, ступица которого закреплена на валу. В настоящее время для регули­рования скорости вращения фильтра применяют вариаторы. Вал устанавливается в подшипниках скольжения 5 и работает в условиях граничной смазки.

Каждый диск вакуума-фильтра состоит из отдельных секторов в виде плиты с рифлеными рабочими поверхностями или в виде коробки. Материалом плиточных секторов выбирается древесина, резина, стеклопластик. Плиточная конструкция

(рис. 1.50) включает центральную пли­ту 6, состоящую из отдельных планок 4, соединенных винтами и по периметру ограниченную выступающими бортика­ми. Для соединения с ячейками вала применяют металлические ниппели 5 с резиновыми уплотнителями 3. Сек­тора центрируются в отдельные диски и прижимаются к валу с помощью шпи­лек 2, прижимных планок (шайб) 1 и га­ек. При отвинчивании гаек, сектор легко демонтируется и заменяется другим.

Коробчатые сектора свариваются из углеродистых сталей для нейтральных пульп и из нержавеющей стали и тита­на для агрессивных пульп. Эксплуата­ция титановых сплавов позволила уве­личить срок службы машин в 3-4 раза. Каждый сектор с торцов обтягивается фильтровальной тканью. В зависимости от пульпы используют хлопчатобумажные (бельтинг, бязь, миткаль) и синтетические (капрон, лавсан и др.) ткани.

Распределительная головка создает специальный режим работы в разных секто­рах диска. Она в определенной последовательности соединяет ячейки вала с вакуум­ными или нагнетательными камерами.

' Конструкция барабанных фильтров отличается от дисковых наличием длиной цилиндрической поверхности, по которой из ванны с пульпой периодически всасыва­ется жидкость. Режим работы этих машин не отличается от дисковых. Ниже пред­ставлены некоторые характеристики дисковых (ДУ) и барабанных (БОУ) вакуум - фильтров:

Эксплуатация показала, что дисковые фильтры более производительны, менее металлоемки. Смена фильтровальной ткани осуществляется гораздо быстрее. Од­нако при дисковой фильтрации влажность, выдаваемого кека на 1-1,5% выше, чем при барабанной. При невысокой производительности и плохо отде­ляющихся кеках рекомендуется ис­пользовать барабанные фильтры.

Расчет прочности вала ваку­ум-фильтров. Валы вакуум-филь­тров имеют сложное сечение и рас­считываются по совместному дей­ствию изгибающего и крутящего моментов. При расчете на изгиб учитывается, что изгиб происходит в двух плоскостях: под действием силы тяжести барабана G и ради­альной силы Т на приводном коле­се в вертикальной плоскости и под действием окружной силы Р на приводном колесе в горизонталь­ной плоскости (рис. 1.51). Наиболь­шие изгибающие моменты в цен­тральном сечении (точка С) от указанных сил соответственно равны:

МГ — Р(1 — 1)/2 — в горизонтальной плоскости,

Мв = 0,5tgct3P(l — h) + 0,25Gl — в вертикальной плоскости.

Их общий момент Мс = у/М2 + А42 создает изгибающее напряжение

аи = MJW,

где W — 0,8[<5](4<5^ 4- D" — ЗБ),,^) 4- (DB/DH)(&6% 4- 4- 3Л>в<5г)— момент сопро­

тивления вала при его наружном диаметре DH, внутреннем диаметре DB и толщине стенок наружной Sj и внутренней 6г труб; Р —- окружное усилие, определяемое мощностью привода и частотой вращения вала; а3 — угол зацепления; Т = Р ■ tg аЛ.

Обозначив диаметр делительной окружности приводной шестерни через £>ш, вычислим крутящий момент Мкр = PDm и напряжение кручения ткр = MKp/W.

Коэффициент запаса прочности при расчете на изгиб и на кручение соответствен­но равны = <т_1и • ■ 0а/аНК& и пт — т_ЄТ ■ 0т/ткрКт и определяют общий

запас прочности

п = сг--к/а’*(К(7/єа-0а-)2 +т*р(Кт(Г-і/єт(Зтт-і)2 < [n],

где Kay Кт — эффективные коэффициенты концентрации нормального и касательно­го напряжений; £ст, £т — масштабный фактор при нормальном и касательном напря­жениях; /За-, 0Т — коэффициенты, учитывающие качество поверхности; сг_1, т_j — пределы усталости при нормальном и касательном напряжениях; [п] — допустимый запас прочности.

Обозначим Фа = {К<т/є<т0<т)г и Фг = (ct_1c/<V/t_£т0т) и преобразуем формулу запаса прочности в зависимость:

п = аіЛ/^/о-2фа-1-т2рФг < [п.

Коэффициенты, входящие в Фст и Фг, приводятся в справочниках по деталям машин.