Con el desarrollo económico, se han desarrollado rápidamente diversos tipos y variedades de intercambiadores de calor, y constantemente surgen nuevas estructuras y materiales. Para satisfacer las necesidades de este desarrollo, China ha establecido normas para ciertos tipos de intercambiadores de calor, formando una serie. Un intercambiador de calor bien-bien diseñado o seleccionado debe cumplir los siguientes requisitos básicos:
(1) lograr razonablemente las condiciones de proceso especificadas;
(2) Estructura segura y confiable;
(3) Fácil de fabricar, instalar, operar y mantener;
(4) Económicamente razonable.
En un intercambiador de calor de cabezal flotante, un extremo de la placa de tubos está fijado a la carcasa, mientras que el otro extremo puede flotar libremente dentro de la carcasa. La carcasa y el haz de tubos pueden expandirse libremente, por lo que cuando la diferencia de temperatura entre los dos medios es grande, no se genera tensión térmica entre el haz de tubos y la carcasa. El extremo del cabezal flotante está diseñado como una estructura desmontable, lo que permite que el haz de tubos se inserte o retire fácilmente del armazón. (También se puede diseñar como no-desmontable). Esto facilita el mantenimiento y la limpieza. Sin embargo, la estructura de este intercambiador de calor es relativamente compleja y la pequeña cubierta en el extremo flotante hace imposible detectar fugas durante el funcionamiento. Por tanto, se debe prestar especial atención a su estanqueidad durante la instalación.
La estructura de la sección de cabezal flotante de un intercambiador de calor de cabezal flotante se puede diseñar de varias formas según los diferentes requisitos. Además de garantizar que el haz de tubos pueda moverse libremente dentro del equipo, también se debe considerar la facilidad de mantenimiento, instalación y limpieza de la sección del cabezal flotante.
Durante el diseño se debe considerar el diámetro exterior Do de la placa del tubo de dirección flotante. Este diámetro exterior debería ser menor que el diámetro interior Di de la carcasa. Generalmente se recomienda un espacio libre b1 de 3~5 mm entre la placa del tubo de dirección flotante y la pared interior de la carcasa. Esto permite sacar el haz de tubos de la carcasa después de retirar el anillo de gancho del cabezal flotante, lo que facilita el mantenimiento y la limpieza. La cubierta del cabezal flotante solo se puede montar después de instalar el haz de tubos, por lo que el diseño debe garantizar suficiente espacio para el montaje.
El anillo de gancho desempeña un papel crucial a la hora de garantizar el sellado del extremo del cabezal flotante y evitar la contaminación cruzada-entre los medios. Con el desarrollo del diseño y la tecnología de fabricación del intercambiador de calor de cabezal flotante, y la acumulación de experiencia de uso a largo plazo-, la estructura del anillo de gancho se ha mejorado y perfeccionado continuamente.
Los anillos de gancho generalmente tienen una estructura dividida, lo que requiere un sellado confiable, una estructura simple y compacta y facilidad de fabricación y desmontaje.
Los intercambiadores de calor de cabezal flotante, con su alta confiabilidad y amplia adaptabilidad, han acumulado una rica experiencia a través de su uso a largo plazo-, promoviendo continuamente su propio desarrollo. Por lo tanto, hasta el día de hoy siguen dominando entre los distintos intercambiadores de calor.