Les agitateurs à montage supérieur se composent principalement de trois parties : un moteur, une tige d’agitation et un dispositif d’étanchéité. Le moteur, source d’énergie, est fixé sur un support et sa vitesse de rotation est réglable par un variateur.
1. La tige d’agitation est reliée au moteur. Lorsque l’appareil est mis sous tension, le moteur entraîne la rotation de la tige et assure l’agitation. Le dispositif d’étanchéité relie la tige d’agitation au réacteur, permettant ainsi à la réaction de se dérouler dans un système clos.
L’efficacité de l’agitation dépend largement de la structure de la tige d’agitation. Le choix d'un agitateur adapté dépend de la taille et de la forme du réacteur, du diamètre de l'ouverture du flacon et des exigences des conditions de réaction.
2. Lors du choix d'un agitateur, la viscosité est un concept fondamental. La viscosité désigne la résistance d'un fluide à l'écoulement. Elle est définie comme la contrainte de cisaillement exercée par centimètre carré de surface lorsqu'un liquide s'écoule à une vitesse de 1 cm/s. On parle alors de viscosité dynamique, mesurée en Pa·s. La viscosité est une propriété intrinsèque des fluides.
Pour l'agitation, les fluides dont la viscosité est inférieure à 5 Pa·s sont généralement considérés comme des fluides à faible viscosité, tels que l'eau, l'huile de ricin, le maltose, la confiture, le miel, l'huile lubrifiante, l'huile lourde et les émulsions à faible viscosité ; les fluides dont la viscosité est comprise entre 5 et 50 Pa·s sont des fluides à viscosité moyenne, tels que l'encre et le dentifrice. Les fluides dont la viscosité est comprise entre 50 et 500 Pa·s sont des fluides à haute viscosité, tels que le chewing-gum, le plastisol et les combustibles solides ; ceux dont la viscosité est supérieure à 500 Pa·s sont des fluides à très haute viscosité, tels que les mélanges de caoutchouc, les plastiques fondus et les organosiliciés.
Généralement, les paramètres techniques des agitateurs à montage supérieur incluent la viscosité maximale d'agitation, mesurée en cps. La conversion des cps est la suivante : 1 Pa·s = 1 000 mPa·s = 1 000 cps. Par exemple, la viscosité maximale d'agitation d'un agitateur à montage supérieur classique est de 20 000 cps, soit environ 20 Pa·s. Cet agitateur convient donc à l'agitation de fluides de viscosité faible à moyenne.
3. Le choix de la turbine est également un paramètre important pour les agitateurs à montage supérieur. Pour les fluides de faible viscosité, un agitateur de petit diamètre et à grande vitesse peut assurer la circulation du fluide et son déplacement sur une certaine distance. En revanche, les fluides de haute viscosité nécessitent une agitation directe.
Parmi les agitateurs adaptés aux fluides de faible et moyenne viscosité, on trouve les agitateurs à palettes, les turbines ouvertes, les hélices, les hélices à pales longues et fines, les turbines à disque, les agitateurs Brumachin, les agitateurs à palettes à plaque et cadre, les agitateurs tripales à pales incurvées vers l'arrière et les agitateurs MIG.
Pour les fluides de haute et très haute viscosité, on trouve les agitateurs à ruban, les agitateurs à vis, les agitateurs à ancre, les agitateurs à cadre et les hélices. Pour certains fluides dont la viscosité varie en fonction de la réaction, il est nécessaire d'utiliser des agitateurs adaptés à une large plage de viscosité, tels que les agitateurs universels.