在设计生物反应器中,桨叶的具有双重的作用,一方面转动的桨叶能够带动反应器内液体运动,进而实现液体内物质的混合,利于整个反应器内细胞吸收营养物质。另一方面桨叶转动导致流体内部速度梯度的形成,进而产生剪切力,当剪切力到达一定值时会造成细胞损伤,不利于细胞培养。桨叶的结构和转速决定了反应器内的混合效果和产生的剪切力大小,这两个因素往往互相矛盾,即混合效果好时产生的剪切力大,混合效果差时产生的剪切力小,如何在保证混合效果的情况下,使搅拌产生的剪切力最小是生物反应器桨叶设计的关键所在。
按照搅拌引起液体流动的状态可以将桨叶分为径向流桨叶、轴向流桨叶和混合流桨叶,径向流和轴向流如下图所示。
如图所示当液流从搅拌桨轴推向罐体内壁便形成径向流,当液流沿搅拌桨轴上下推动便形成轴向流,同理当搅拌桨带动液体既有径向流动又有轴向流动时便为混合流。
另外,由于其适合于制成大叶径,故也可用于高黏度液体的搅拌,这种场合为了促使液体上下交换,或者使用3~5层的多层叶轮,或者使用如下图所示的变形的桨式叶轮。对于低黏度液体,桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35~0.5,对于高黏度液体为0.65~0.9;使用的转速为20~100r/min。
本站是霍尔斯(HOLVES)品牌网站https://www.bjholves.com.cn/,提供不同类型的行业资讯、技术知识、解决方案,我们研发和生产了多款新型实验室发酵罐、生物反应器、切向流超滤等设备,满足从实验到工业生产等各个需求环节,欢迎您垂询。
按照搅拌引起液体流动的状态可以将桨叶分为径向流桨叶、轴向流桨叶和混合流桨叶,径向流和轴向流如下图所示。

- 目前径向流桨叶的代表是 Rushton桨叶

- 轴向流桨叶的代表桨叶是螺旋搅拌桨

- 混合流桨叶的代表是Elephant Ear桨叶

- 桨式搅拌器

另外,由于其适合于制成大叶径,故也可用于高黏度液体的搅拌,这种场合为了促使液体上下交换,或者使用3~5层的多层叶轮,或者使用如下图所示的变形的桨式叶轮。对于低黏度液体,桨式叶轮的叶径与罐径之比为0.35~0.5,对于高黏度液体为0.65~0.9;使用的转速为20~100r/min。

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