Для разделения крупных фракций довольно влажного и волокнистого, но при этом сыпучего сырья применяются дисковые сепараторы. Они представляют собой агрегат, в котором сразу несколько валов с насаженными на них дисками расположены в одной плоскости и вращаются в одном направлении. Расстояние между дисками выбирается такое, чтобы крупные части проезжали до самого края, а мелкие просыпались насквозь и уносились транспортером. Такие конструкции хорошо себя показывают в отделении крупных палок от щепы, для отбрасывания крупных шматков коры из опилок. Иногда на них отряхивают выходящие с многопила доски и горбыль от опилок и древесных волокон.
Форму дисков и скорость их вращения подбирают индивидуально под каждый вид сырья и примесей, хотя в принципе устройство универсально. Диск с краем в форме правильного восьмиугольника наиболее популярный для очистки опилок, так как позволяет устанавливать пластины на минимальном расстоянии друг от друга. В результате сквозь сепаратор проходит только самая мелкая фракция, но и производительность снижается на порядок. Приходится сильно удлинять путь, добавляя количество валов и увеличивая затраты на нарезку дисков. Гораздо лучше протрясается материал на пластинах в форме шестиугольной звезды с закругленными лучами. Выступы подбрасывают щепки и куски, способствуя разбиванию смерзшихся комьев и стряхиванию опила с поленьев. Однако эти же выступы при слишком близком расположении пластин способствуют заклиниванию от наматывающихся волокон и плетей из луба. Для вывода из зазора частиц и волокон больше всего подходит пилообразный край с шестью или восемью зубьями и обратным вращением. Застрявшие между дисков щепки скользят по скругленному горбу зуба и выводятся наружу. Если по ошибке вращение организовано в обратную сторону, то ровная часть зуба заклинивает на первой же палке, попавшей на поверхность сепаратора. Примечательно, что вращающиеся с оптимальной скоростью пилообразные диски способны подбрасывать вверх волокна и палочки, имеющие в 3-5 раз меньшую толщину, чем зазор между пластинами.
Диаметр дисков для разделения древесных отходов обычно около 200мм. В общем случае диаметр обычно не более чем в 3-4 раза превышает средний размер отделяемых крупных кусков. Диаметр валов 35-50мм в зависимости от рабочей ширины сепаратора, составляющей от 0,5 до 1,5 метров. Толщина стали для дисков не менее 3мм при зубчатом исполнении и не менее 2мм при форме восьмиугольника. Оптимальная скорость вращения подбирается по диаметру дисков и должна обеспечивать центробежное ускорение не больше половины ускорения свободного падения, что для диаметра 200мм составляет 60-70 об/мин. При большей скорости эффект отрясывания усиливается, но опил гораздо тяжелее проходит между дисками и уходит в отход с мусором. При уменьшении скорости ниже оптимальной пропорционально уменьшается и производительность агрегата.
Максимально дешевый способ изготовления дискового сепаратора – последовательное приваривание на круглый калиброванный пруток раскроенных на ЧПУ дисков, накладывая прерывистые швы только с одной стороны. Кругляк не требуется подвергать токарной обработке, так как подшипник и цепные звездочки подбираются под единый диаметр. Цепные звездочки также можно вырезать из листа без закалки и посадить на 2-3 прихватки, используя приводную цепь наиболее популярного размера в регионе, потому что усилия для вращения происходят минимальные. Конечно, если бюджет позволяет, то предпочтительнее использовать каленые звездочки с креплением на тапербуш. Для лучшего охвата ведомых звездочек удобно применять звездочки-натяжители, которые состоят из собственно звездочки, подшипника внутри нее и болта с неполной резьбой, служащего осью для внутренней обоймы. Такие звездочки часто применяются в сельскохозяйственной технике и обычно являются дешевым расходником в магазинах с запчастями для тракторов. Крайне не рекомендуется использовать натяжители с пластиковыми накладками для скольжения, так как они слишком быстро изнашиваются частицами биомассы.
Если в производственной линии уже установлен дисковый сепаратор, но его эффективности недостаточно для качественного отделения, то хорошим способом увеличения воздействия будет обратный наклон на 10-15°. Сырье будет ползти вверх по дискам, время его отрясания увеличится примерно в 1,5 раза. При изготовлении сепаратора для использования в ограниченном пространстве оси изначально располагают по дуге, чтобы на первых почти горизонтальных валах просыпалась основная часть опила, а на последних 3-4 сборках крупные куски успели задержаться, несколько раз перевернуться и полностью очиститься. Полезно добавить в конструкцию держателей механизм регулировки рабочего положения для подбора оптимального угла под любое сырье.
