Com o desenvolvimento económico, vários tipos e variedades de permutadores de calor desenvolveram-se rapidamente, com novas estruturas e materiais a surgir constantemente. Para atender às necessidades deste desenvolvimento, a China estabeleceu padrões para certos tipos de trocadores de calor, formando uma série. Um trocador de calor bem-projetado ou selecionado deve atender aos seguintes requisitos básicos:
(1) Alcançar razoavelmente as condições de processo especificadas;
(2) Estrutura segura e confiável;
(3) Fácil de fabricar, instalar, operar e manter;
(4) Economicamente razoável.
Em um trocador de calor de cabeça flutuante, uma extremidade da placa do tubo é fixada ao casco, enquanto a outra extremidade pode flutuar livremente dentro do casco. O invólucro e o feixe de tubos são livres para se expandir, portanto, quando a diferença de temperatura entre os dois meios é grande, nenhuma tensão térmica é gerada entre o feixe de tubos e o invólucro. A extremidade superior flutuante é projetada como uma estrutura removível, permitindo que o feixe de tubos seja facilmente inserido ou removido da carcaça. (Também pode ser projetado como não-destacável). Isso facilita a manutenção e limpeza. Porém, a estrutura deste trocador de calor é relativamente complexa e a pequena tampa na extremidade flutuante impossibilita o conhecimento de vazamentos durante a operação. Portanto, atenção especial deve ser dada à sua vedação durante a instalação.
A estrutura da seção de cabeçote flutuante de um trocador de calor de cabeçote flutuante pode ser projetada de várias formas, de acordo com diferentes requisitos. Além de garantir que o feixe tubular possa se mover livremente dentro do equipamento, a facilidade de manutenção, instalação e limpeza da seção do cabeçote flutuante também deve ser considerada.
O diâmetro externo Do da placa do tubo superior flutuante deve ser considerado durante o projeto. Este diâmetro externo deve ser menor que o diâmetro interno Di da casca. Uma folga b1 de 3~5mm entre a placa do tubo superior flutuante e a parede interna do casco é geralmente recomendada. Isso permite que o feixe de tubos seja puxado para fora da carcaça após a remoção do anel de gancho na cabeça flutuante, facilitando a manutenção e a limpeza. A tampa do cabeçote flutuante só pode ser montada após a instalação do feixe tubular, portanto, o projeto deve garantir espaço suficiente para montagem.
O anel de gancho desempenha um papel crucial para garantir a vedação do cabeçote flutuante e evitar a contaminação-cruzada entre as mídias. Com o desenvolvimento do projeto e da tecnologia de fabricação do trocador de calor de cabeça flutuante e o acúmulo de-experiência de uso de longo prazo, a estrutura do anel de gancho tem sido continuamente melhorada e aperfeiçoada.
Os anéis de gancho são geralmente de estrutura dividida, exigindo vedação confiável, estrutura simples e compacta e facilidade de fabricação e desmontagem.
Os trocadores de calor de cabeça flutuante, com alta confiabilidade e ampla adaptabilidade, acumularam uma rica experiência por meio do uso-de longo prazo, promovendo continuamente seu próprio desenvolvimento. Portanto, eles ainda dominam entre vários trocadores de calor até hoje.