Мешалки с верхним креплением состоят в основном из трех частей: двигателя, мешалки и устройства для герметизации мешалки. Двигатель является источником питания, закреплен на кронштейне, а скорость его вращения регулируется регулятором скорости.
1. Мешалка соединена с двигателем. При включении питания двигатель приводит в движение мешалку, вращая ее и обеспечивая перемешивание. Устройство для герметизации мешалки соединяет мешалку с реактором, позволяя реакции протекать в герметичной системе.
Эффективность перемешивания в значительной степени зависит от конструкции мешалки. Подходящий перемешивающий стержень следует выбирать, исходя из размера и формы реактора, размера горлышка бутылки и требований к условиям реакции.
2. При выборе мешалки первым делом необходимо уточнить понятие вязкости. Вязкость — это сопротивление жидкости течению. Она определяется как касательное напряжение, необходимое на квадратный сантиметр поверхности, когда жидкость течет со скоростью 1 см/с. Это называется динамической вязкостью и измеряется в Па·с. Вязкость — это свойство жидкостей.
В процессе перемешивания жидкости с вязкостью менее 5 Па·с обычно считаются низковязкими, например, вода, касторовое масло, мальтоза, джем, мед, смазочное масло, мазут и низковязкие эмульсии; жидкости с вязкостью 5-50 Па·с — средневязкими, например, чернила и зубная паста; Жидкости с вязкостью 50-500 Па·с относятся к высоковязким жидкостям, таким как жевательная резинка, пластизоль и твердое топливо; а жидкости с вязкостью более 500 Па·с относятся к очень высоковязким жидкостям, таким как резиновые смеси, расплавы пластмасс и кремнийорганические соединения.
Как правило, технические параметры мешалок с верхним креплением включают максимальную вязкость перемешивания, измеряемую в сП (сегнетоэлектрических единицах). Перевод сП: 1 Па·с = 1000 мПа·с = 1000 сП. Например, максимальная вязкость перемешивания обычной мешалки с верхним креплением составляет 20 000 сП, что примерно равно 20 Па·с. Это означает, что мешалка подходит для перемешивания жидкостей с низкой и средней вязкостью.
3. Выбор импеллера также является важным параметром для мешалок с верхним креплением. Для сред с низкой вязкостью можно использовать мешалку малого диаметра с высокой скоростью вращения, которая будет обеспечивать циркуляцию окружающей жидкости на определенное расстояние. Однако для жидкостей с высокой вязкостью требуется непосредственное перемешивание.
К рабочим колесам, подходящим для жидкостей с низкой и средней вязкостью, относятся лопастные, открытые турбинные, пропеллерные, длинные тонколопастные пропеллерные, дисковые турбинные, мешалки Брумахина, пластинчатые и рамные лопастные, трехлопастные с обратным изгибом и MIG-мешалки.
К рабочим колесам, подходящим для жидкостей с высокой и очень высокой вязкостью, относятся ленточные, винтовые, якорные, рамные и пропеллерные мешлки. Для некоторых жидкостей, вязкость которых изменяется в результате реакции, необходимы рабочие колеса, подходящие для широкого диапазона вязкости, например, универсальные рабочие колеса.