為區(qū)分葉輪排演的流向特點(diǎn)，根據(jù)主要排液方向?qū)⒌湫腿~輪分成徑流型和軸流型兩種。平葉的槳式、渦輪式是徑流型，螺旋面葉片的螺桿式、推進(jìn)式是軸流型。折葉槳?jiǎng)t居于兩者之間，一般認(rèn)為它更接近于軸流型。不過(guò)這種分法是近似的，是以主要流向來(lái)分的。

攪拌雷諾數(shù)是攪拌罐內(nèi)液體流動(dòng)狀態(tài)的一種量度。圖2—2形象地表示了八平直葉渦輪和螺帶式葉輪在不同雷諾數(shù)下，攪拌罐內(nèi)的液體的流動(dòng)狀態(tài)。

對(duì)于渦輪式葉輪，若葉輪轉(zhuǎn)速很低，在Re不大于10的區(qū)域，僅葉輪周圍韻液體隨葉輪旋轉(zhuǎn)，而遠(yuǎn)離葉輪的液體是停滯的，如圖中-A1所示，因而混合效果很差，混合時(shí)間也非常長(zhǎng)，見虛線(1)。在此區(qū)內(nèi)，液體的流動(dòng)是層流，葉輪旋轉(zhuǎn)的阻力主要是黏滯阻力。因而N與Re成反比，如曲線(2)。葉輪旋轉(zhuǎn)引起的離心效應(yīng)可忽略不計(jì)，排出流量，見曲線(3)。

當(dāng)Re增加到大于10，堿液攪拌器誠(chéng)信互利，渦輪式葉輪旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力就不可忽視。此離心力產(chǎn)生了排出流量，使角動(dòng)量傳遞到遠(yuǎn)處的液體。這樣遠(yuǎn)離葉輪的液體開始流動(dòng)，而使Nv- Re曲線偏離曲線(2)的延伸線。在此區(qū)內(nèi)，如曲線(3)所示，曲線上升的坡度很陡，混合大為改善，但在靠近葉輪上下部分仍然出現(xiàn)環(huán)形的停滯流區(qū)。

當(dāng)Re數(shù)增加到數(shù)百，渦輪式葉輪周圍的液流變成湍流。在區(qū)域c，排出流量顯著增加，曲線(3)達(dá)到了大值。在區(qū)域A和B中觀察副的停滯區(qū)已消失。Re進(jìn)一步增加，湍流域逐漸擴(kuò)大，直至終湍流域占完全優(yōu)勢(shì)。因此區(qū)域c是一個(gè)層流和湍流共存的過(guò)渡區(qū)。

在無(wú)擋板時(shí)，在Re約為90的過(guò)渡流域，渦輪式葉輪的排出流達(dá)到大值；而在有擋板時(shí)，排出流量在湍流域達(dá)到大。

攪拌器中的三種基本流型

攪拌器的流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切，攪拌器的改進(jìn)和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。釜內(nèi)的流型主要取決于攪拌方式、攪拌器、容器形狀、擋板等幾何特征，以及流體性質(zhì)、轉(zhuǎn)速等因素。對(duì)于工業(yè)上應(yīng)用多的立式圓筒攪拌器頂插式中心安裝，攪拌將產(chǎn)生三種基本流型。

(1)徑向流流體的流動(dòng)方向垂直于主軸沿徑向流動(dòng)，碰到容器壁面分成兩股流體分別向上、向下流動(dòng)，再回到葉端，不穿過(guò)葉片形成上、下兩個(gè)循環(huán)流動(dòng)，見圖5-2 (a)。攪拌器的圓盤是產(chǎn)生徑向流的主要原因。

(2)軸向流流體的流動(dòng)方向平行于主軸，流體由槳葉推動(dòng)，使流體向下流動(dòng)，碰到器底再翻上，形成上下循環(huán)流，見圖5-2(b)。軸向流的產(chǎn)生是由于流體對(duì)旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的升力的反作用力引起的。

(3)切向流無(wú)擋板的容器內(nèi)，流體繞軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，流速高時(shí)。液體表面會(huì)形成漩渦，如圖5—2(c)所示。此時(shí)流體從槳葉周圍周向卷吸至槳葉區(qū)的流量很小，混合效果很差。

上述三種流型通?？赡茉跀嚢杵髦型瑫r(shí)存在，其中軸向流與徑向流對(duì)混合起主要作用，而切向流應(yīng)如以抑制。采用擋板可削弱切向流，增強(qiáng)軸向流和徑向流作用。

攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

隨著攪拌器在制藥領(lǐng)域的重要性越來(lái)越大，其應(yīng)用就越來(lái)越廣泛，但是攪拌器在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用要十分謹(jǐn)慎，如果攪拌器的形式和運(yùn)動(dòng)方式出現(xiàn)錯(cuò)誤的配置，不僅僅會(huì)使得攪拌效果不達(dá)標(biāo)，還容易產(chǎn)生其它化學(xué)反應(yīng)，不但容易發(fā)生工業(yè)生產(chǎn)事故，嚴(yán)重時(shí)還可能造成人身傷害。

下面我們僅對(duì)制藥領(lǐng)域中常用的攪拌器及工況進(jìn)行一番簡(jiǎn)短的敘述：

1.結(jié)晶是制藥領(lǐng)域常用到的一種反應(yīng)，是通過(guò)攪拌器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)過(guò)程很復(fù)雜，不同的晶體對(duì)攪拌器就有著截然不同的要求，一一闡述不太現(xiàn)實(shí)，不過(guò)一般情況下，我們可以跟結(jié)晶所需晶體的大小來(lái)選擇攪拌器，所需晶體如果比較大，可以采用錨、框式攪拌器，轉(zhuǎn)速介乎于20到60轉(zhuǎn)每分鐘即可；如果所需晶體小，就可以使用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速方面浮動(dòng)較大，要根據(jù)情況進(jìn)行設(shè)定。

2.在制藥領(lǐng)域里的鐵粉還原反應(yīng)也經(jīng)常用到攪拌器，多為框式攪拌器，框式攪拌器可以使攪拌物質(zhì)之間能夠更加充分的接觸，轉(zhuǎn)速方面一般維持在60轉(zhuǎn)每分鐘。

3.硝化反應(yīng)是在有機(jī)分子中加入硝基的一種化學(xué)反應(yīng)，也常用于制藥領(lǐng)域，硝化反應(yīng)中，我們的攪拌目的是使反應(yīng)物成乳化狀態(tài)，并且使乳化物和混酸充分接觸，在硝化過(guò)程中，攪拌器的轉(zhuǎn)速要均勻，不能過(guò)快或過(guò)慢，甚至是突然停止，因?yàn)槟菢尤菀桩a(chǎn)生安全事故，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?/p>

4，環(huán)合反應(yīng)中對(duì)攪拌器的轉(zhuǎn)速要求非?？?，因?yàn)榄h(huán)合反應(yīng)的速度本身就非常快，幾乎是瞬間完成的，環(huán)合反應(yīng)中多采用推進(jìn)式攪拌器，轉(zhuǎn)速多維持在300轉(zhuǎn)每分鐘，待環(huán)合物固體生成后，對(duì)攪拌器的速度影響很大，這時(shí)應(yīng)當(dāng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，靜待反應(yīng)完成后，再根據(jù)情況進(jìn)行下一步處理。