مع التنمية الاقتصادية، تطورت أنواع وأنواع مختلفة من المبادلات الحرارية بسرعة، مع ظهور هياكل ومواد جديدة باستمرار. ولتلبية احتياجات هذا التطور، وضعت الصين معايير لأنواع معينة من المبادلات الحرارية، لتشكل سلسلة. يجب أن يفي المبادل الحراري -المصمم جيدًا أو المحدد بالمتطلبات الأساسية التالية:
(1) تحقيق شروط العملية المحددة بشكل معقول؛
(2) هيكل آمن وموثوق.
(3) سهولة التصنيع والتركيب والتشغيل والصيانة؛
(4) معقولة اقتصاديا.
في المبادل الحراري ذو الرأس العائم، يتم تثبيت أحد طرفي صفيحة الأنبوب على الغلاف، بينما يمكن للطرف الآخر أن يطفو بحرية داخل الغلاف. تكون حزمة الغلاف والأنبوب حرة في التوسع، لذلك عندما يكون فرق درجة الحرارة بين الوسيطين كبيرًا، لا يتم توليد أي إجهاد حراري بين حزمة الأنبوب والقشرة. تم تصميم طرف الرأس العائم كهيكل قابل للفصل، مما يسمح بإدخال حزمة الأنبوب بسهولة داخل الغلاف أو إزالته منه. (يمكن أيضًا تصميمه على أنه غير قابل للفصل-). وهذا يسهل الصيانة والتنظيف. ومع ذلك، فإن هيكل هذا المبادل الحراري معقد نسبيًا، والغطاء الصغير الموجود في الطرف العائم يجعل من المستحيل معرفة التسربات أثناء التشغيل. لذلك، يجب إيلاء اهتمام خاص لختمها أثناء التثبيت.
يمكن تصميم هيكل قسم الرأس العائم للمبادل الحراري ذو الرأس العائم بأشكال مختلفة وفقًا للمتطلبات المختلفة. إلى جانب ضمان أن حزمة الأنابيب يمكن أن تتحرك بحرية داخل المعدات، يجب أيضًا مراعاة سهولة الصيانة والتركيب والتنظيف لقسم الرأس العائم.
يجب مراعاة القطر الخارجي لصفيحة أنبوب الرأس العائمة أثناء التصميم. يجب أن يكون هذا القطر الخارجي أصغر من القطر الداخلي للصدفة. يوصى عمومًا بوجود فجوة b1 تتراوح بين 3 إلى 5 مم بين لوح أنبوب الرأس العائم والجدار الداخلي للقشرة. وهذا يسمح بسحب حزمة الأنبوب من الغلاف بعد إزالة حلقة الخطاف الموجودة في الرأس العائم، مما يسهل الصيانة والتنظيف. لا يمكن تجميع غطاء الرأس العائم إلا بعد تثبيت حزمة الأنبوب، لذا يجب أن يضمن التصميم مساحة كافية للتجميع.
تلعب حلقة الخطاف دورًا حاسمًا في ضمان إغلاق طرف الرأس العائم ومنع التلوث المتبادل- بين الوسائط. مع تطور تصميم المبادل الحراري ذو الرأس العائم وتكنولوجيا التصنيع، وتراكم تجربة الاستخدام على المدى الطويل-، تم تحسين هيكل حلقة الخطاف وإكماله بشكل مستمر.
تكون حلقات الخطاف عمومًا ذات هيكل منقسم، وتتطلب إحكام إغلاق موثوق به، وبنية بسيطة ومدمجة، وسهولة التصنيع والتفكيك.
لقد اكتسبت المبادلات الحرارية ذات الرأس العائم، بموثوقيتها العالية وقدرتها على التكيف على نطاق واسع، خبرة غنية من خلال الاستخدام طويل الأمد-، مما أدى بشكل مستمر إلى تعزيز تطورها. ولذلك، فإنها لا تزال تسيطر على المبادلات الحرارية المختلفة حتى يومنا هذا.