Кожухотрубчатый теплообменник: принципы работы и преимущества

Кожухотрубный теплообменник

Кожухотрубный теплообменник может быть снабжен также трубным пучком U-образной формы.
 

Кожухотрубный теплообменник изготовлен из латунных трубок диаметром 25X2 5 мм1, заключенных в стальной корпус.
 

Кожухотрубный теплообменник представляет собой цилиндрический стальной кожух с двумя трубными решетками, в которых развальцован пучок труб. Кожух закрыт с одного или обоих торцов крышками на фланцах.
 

Кожухотрубный теплообменник изготовлен из латунных трубок диаметром 25 X 2 5 мм, заключенных в стальной корпус.
 

Кожухотрубный теплообменник изготовлен из латунных трубок диаметром 25X2 5 мм, заключенных в стальной корпус.
 

Кожухотрубный теплообменник представляет собой пучок труб, заделанный на обоих концах в трубные доски. Тепло передается через стенки трубок от среды к среде, одна из которых циркулирует внутри трубок, а другая омывает их снаружи. Для повышения коэффициента теплоотдачи направление движения наружной среды несколько раз меняют с помощью перегородок; такой теплообменник носит название многоходового. Внутри трубок скорость движения среды и, следовательно, коэффициент теплоотдачи также могут быть увеличены с помощью специальных приспособлений, меняющих направление потока.
 

Кожухотрубный теплообменник — воздухоподогреватель 3 имеет 31 латунную трубу диаметром 25×2 5 мм.
 

Кожухотрубный теплообменник представляет собой цилиндрический сосуд, с обоих концов закрытый решетками, в которых ввальцованы или приварены трубы. Для создания движения среды в трубном пространстве решетки прикрываются сферическими крышками со штуцерами. Существующие конструкции кожухотрубных теплообменников показаны на фиг.
 

Кожухотрубный теплообменник ( рис. IX-51) состоит из пучка длинных труб, развальцованных в трубных решетках и заключенных в цилиндрический кожух. Для увеличения скорости газа в межтрубном пространстве и придания газовому потоку перпендикулярного направления к осям трубок обычно устанавливают сегментные перегородки. При полном заполнении кожуха трубками поток газа в межтрубном пространстве омывает трубки как в поперечном, так и в продольном направлениях. Коэффициент теплопередачи в этом случае обычно составляет 7 — 8 ккал / ( м2 — ч-град) при гидравлическом сопротивлении 100 — 150 мм вод. ст. При направлении газа, показанном стрелкой на рис. IX-51, б, гидравлическое сопротивление меньше, чем при перпендикулярном к нему ( продольном) направлении потока.
 

Кожухотрубный теплообменник поверхностью 31 м2 был испытан при работе в режиме пленочного охлаждения. При объемном расходе горячей воды в трубном пространстве 7 м3 / ч и охлаждающей воды в межтрубном пространстве 17 м3 / ч был получен коэффициент теплопередачи К 670 вт / м2 С, а при объемном расходе охлаждающей воды 5 м3 / ч и горячей воды 7 м3 / ч был получен коэффициент К 500 вт / м2 С.
 

Устройство и принцип работы

Прежде чем рассматривать принцип работы кожухотрубного теплообменника, необходимо подробнее ознакомиться с его устройством. Конструкция состоит из нескольких ключевых элементов:

• трубные решетки;
• внутренняя система из трубок;
• корпус из металла;
• уплотнения и перегородки;
• патрубки для подачи и вывода теплоносителя;
• направляющая и распределительная камеры.

Кожухотрубный теплообменник – принцип работы можно описать в нескольких основных моментах. За счет конструкционных особенностей данного прибора, холодный и горячий теплоноситель циркулируют внутри раздельно друг от друга. Процесс теплообмена осуществляется через стенки трубок, по которым перемещается теплоноситель.

Работа кожухотрубного теплообменника основывается на передаче тепла между веществами с разной температурой. Зависимо от направления движения теплоносителя, подобные приборы могут быть нескольких типов:

• перекресточные;
• прямоточные;
• противоточные.

Зависимо от материала, из которого изготовлены трубки, по которым будет циркулировать теплоноситель, теплообменники данного типа могут быть латунными, медными, титановые, стальными.

Кожухотрубные теплообменники

Кожухотрубчатые теплообменники представляют собой аппараты, выполненные из пучков труб, скрепленных при помощи трубных решеток (досок) и ограниченных кожухами и крышками с патрубками. Трубное и межтрубное пространства в аппарате разобщены, а каждое из них может быть разделено перегородками на несколько ходов. Перегородки предназначены для увеличения скорости и, следовательно, коэффициента теплоотдачи теплоносителей. Теплообменники этого типа предназначаются для теплообмена между различными жидкостями, между жидкостями и паром, между жидкостями и газами. Типовые конструкции кожухотрубчатых теплообменников применяются в случаях, когда требуется большая поверхность теплообмена.

Типы кожухотрубчатых теплообменников

а — одноходовой; б — многоходовой; в — пленочный; г — с линзовым компенсатором; д — с плавающей головкой закрытого типа; е — с плавающей головкой открытого типа; ж — с сальниковым компенсатором; з — с U-образными трубками; 1 — кожух; 2 — выходная камера; 3 — трубная решетка; 4 — трубы; — входная камера; 6 — продольная перегородка; 7 — камера; 8 — перегородки в камере; 9 — линзовый компенсатор; 10 — плавающая головка; 11 — сальник; 12 — U-образные трубки; I, II — теплоносители

При нагреве жидкости паром в большинстве случаев пар вводится в межтрубное пространство, а нагреваемая жидкость протекает по трубкам. В кожухотрубчатых теплообменниках проходное сечение межтрубного пространства в 2—3 раза больше проходного сечения внутри труб. Поэтому при одинаковых расходах теплоносителей, имеющих одинаковое агрегатное состояние, скорости теплоносителя в межтрубном пространстве более низкие и коэффициенты теплоотдачи на поверхности межтрубного пространства невысоки, что снижает коэффициент теплопередачи в аппарате. На рис. 4 показаны различные типы кожухотрубчатых теплообменников.

Теплопередающая поверхность аппаратов может составлять от нескольких сотен квадратных сантиметров до нескольких тысяч квадратных метров. Так, конденсатор современной паровой турбины мощностью 300 МВт имеет более 20 тыс. труб с общей площадью поверхности теплообмена около 15 тыс. м2.

Корпус (кожух) кожухотрубчатого теплообменника представляет собой цилиндр, сваренный из одного или нескольких стальных листов. Кожухи различаются, главным образом, способом соединения с трубной решеткой и крышками. Толщина стенки кожуха определяется максимальным давлением рабочей среды и диаметром аппарата, но не меньше 4 мм. К цилиндрическим кромкам кожуха привариваются фланцы для соединения с крышками или днищами. На наружной поверхности кожуха привариваются патрубки и опоры аппарата.

Трубки кожухотрубчатых аппаратов изготовляют прямыми или изогнутыми (U-образными) диаметром от 12 до мм.

Материал трубок выбирается в зависимости от среды, омывающей ее поверхность. Применяются трубки из стали, латуни и специальных сплавов.

Трубные решетки служат для закрепления в них труб при помощи развальцовки, сварки, запайки или сальниковых соединений. Трубные решетки зажимаются болтами между фланцами кожуха и крышки или привариваются к кожуху, либо соединяются болтами только с фланцами свободной камеры.

Крышки кожухотрубчатых аппаратов имеют форму плоских плит, конусов, сфер, а чаще всего выпуклых или вогнутых эллипсов.

Область применения аппаратов

     Кожухотрубчатые аппараты применяются в качестве базисного оборудование для тепловых пунктов и инженерных сетей жилищно-коммунального хозяйства. Индивидуальные тепловые пункты (ИТП) имеют существенные преимущества перед централизованным тепловодоснабжением. Они более эффективно производят энергообеспечение объектов и обеспечение теплового режима зданий, чем теплоцентрали.

     Теплообменное оборудование этого типа незаменимо в случаях, когда требуется обеспечить развязку по давлению и температуре теплоносителя во вторичном контуре ГВС от подачи сетевой воды. Это особенно актуально, если отопительная система подключается к теплоснабжающей сети по независимой схеме присоединения. Подобное случается, когда статическое давление, например, отопительных систем присоединенных зданий ввиду неровностей рельефа выше, чем в линии сети. Или наоборот, когда давление в сетевой «обратке» выше, чем в обслуживающей системе отопления.

     Теплообменники этого типа применяются в нефтяной, газовой, химической промышленности. Их можно обнаружить в большой теплоэнергетике, где используются теплоносители с высокими параметрами. Разносторонняя сфера применения не ограничивается только этими отраслями. В качестве испарителей используются в ребойлерах, конденсаторах-холодильниках воздушного охлаждения, ректификационных колоннах. Могут также задействоваться для охлаждения сырьевых масс, компонентов или готовой продукции. Они широко применяются в технологических процессах молочного, пивного и других производствах пищевой промышленности.

Виды кожухотрубчатого теплообменника

Высокий спрос на кожухотрубчатое оборудование напрямую связан с упрощенной конструкцией, которая, впрочем, никак не влияет на эффективность эксплуатации. Классифицировать технику можно по трем видам (в зависимости от конструкции):

• Тип ТН. Основная особенность оборудования: плотно закрепленные решетки и жесткий кожух.
• Тип ТК. Техника оснащена тепловым компенсатором.
• Тип ТП. Модель оборудована плавающей головкой.

Функции оборудования зависят именно от типа. Их приобретают для выполнения роли холодильной техники, испарителя, подогревателя или конденсатора. При выборе первостепенное значение имеет количество ходов в модели. От этого зависят такие параметры, как скорость перемещения носителя и показатель коэффициента отдачи тепла. Производители предлагают оборудование с 2, 4, 6 и 12 ходами.

Рассмотрим каждый из трех видов кожухотрубчатого теплообменника подробно с акцентом на конструктивные особенности.

Модели типа ТН

Оборудование оснащено распределительной камерой, штуцерами для ввода и вывода теплоносителя, перегородкой, кожухом, трубными пучками, стяжкой, опорой, отбойником и фланцами. При этом трубные элементы техники максимально прочно закреплены к решеткам, которые зафиксированы на кожухе. Такая конструкция позволяет удлинить кожух, за счет чего создается разница температур. Это и обеспечивает температурные напряжения в соединительных зонах.

Что касается разности температур, здесь все зависит от материалов, которые производитель применяет при изготовлении, параметров кожуха, показателя давления. Обычно оборудование типа ТН имеет температурный диапазон от 30 до 40 градусов. Это оптимальные показатели.

Модели типа ТК

Данные агрегаты имеют важную отличительную особенность – в них присутствует компенсатор. Он призван компенсировать температурные изменения в трубных элементах конструкции.

Из-за разницы температур меняется степень удлинения кожуха. Вследствие понижения или повышения температуры трубный пучок становится короче или длиннее. Это и является главной причиной появления температурных напряжений. И тепловой компенсатор призван снизить именно эти температурные напряжения. Благодаря этому устройство работает продуктивнее и эффективнее.

В моделях типа ТК допустима разница в температурах, которая приводит к изменению удлинения кожуха в пределах одного сантиметра.

Модели типа ТП

С одной стороны, конфигурация данного оборудования не сильно изменена, если сравнивать со стандартной техникой. Тот же кожух, трубный пучок, штуцера. С другой стороны, наличие плавающей головки позволяет беспрепятственно удлинять трубы. Это происходит за счет свободного перемещения внедряемого в конструкцию элемента.

Советы по эксплуатации кожухотрубного теплообменника

Теплообменники такого типа хоть и являются довольно неприхотливыми устройствами, однако, и они рано или поздно нуждаются в профилактических очистках или ремонте.

Ремонт теплообменника влечёт за собой некоторые последствия — чаще всего это уменьшение коэффициента теплоотдачи. Наиболее уязвимая часть кожухотрубного подогревателя — трубки. Как правило, именно они становятся причиной поломки. Зная об этой особенности теплообменных аппаратов, специалисты советуют приобретать их с запасом. Кроме этого, часто возникают проблемы, когда осуществляется регулирование этих устройств по конденсату. Любые изменения влекут за собой отклонения в площади теплообмена. Изменения в площади теплообмена, как правило, являются нелинейными.

Выполнить такое устройство своими руками довольно сложно, а в некоторых случаях — невозможно. Кожухотрубный теплообменник является очень сложным оборудованием, для производства которого требуется чёткое соблюдение технологического процесса, включающего в себя множество этапов.

https://youtube.com/watch?v=E80Hec6WQ-4

Советы по выбору теплообменника

Программа расчёта кожухотрубного подогревателя нуждается в чёткой формулировке исходных данных. Хорошая работа рекуперативного устройства требует чётко сформулированной схемы. Существует несколько положений, которые необходимо учитывать при выборе кожухотрубного теплообменника. Эти положения являются очень важными для расчётов.

В первую очередь стоит отметить, что для жидких и газообразных теплоносителей существует своя скорость циркуляции по трубкам. Как уже было сказано выше, чем больше скорость, тем, соответственно, лучше теплоотдача. Для жидких сред скорость колеблется от 0,6 до 6 м/с. Для газообразных сред скорость может быть от 3 до 30 м/с. Однако от скорости зависит и количество затрачиваемой электроэнергии, поэтому в некоторых случаях скорость теплоносителя занижают, чтобы снизить расход электричества.

При выборе трубок стоит обратить внимание на материал, из которых они изготовлены, а также на их диаметр. Материал трубок подбирается в зависимости от рабочей среды, которая будет циркулировать по ним

Необходимо запомнить — чем агрессивнее среда, тем надёжнее должен быть материал трубок.

Кожухотрубные теплообменники являются довольно громоздкими аппаратами, поэтому при их выборе стоит учитывать их размеры, чтобы в последующем не возникло сложностей с их транспортировкой и установкой.

Крупногабаритные устройства имеют значительный вес, что увеличивает расходы на транспортировку

Также необходимо учесть то, что после установочных работ перед рекуператором должно быть достаточно места, чтобы в случае необходимости провести оперативный ремонт устройства. Места должно быть столько, чтобы можно было извлечь трубную систему из корпуса. Кожухотрубный теплообменник должен иметь конструкцию, которая учитывает свободный доступ не только к основным элементам, но и к остальным запчастям. Особенно это касается приборов контроля.

Основные элементы конструкции кожухотрубчатого теплообменника

Роль корпуса выполняет обечайка, к которой и крепятся трубчатые решетки. Для разделения трубного и межтрубного пространства производители используют специальные крышки. В трубчатой решетке максимально прочно фиксируется пучок из труб. Подобный тип конструкции характерен для всех моделей кожухотрубчатого теплообменника.

Обычно данное оборудование используется для проведения разнообразных операций с применением газообразных и жидких агентов. При этом эффективность техники может быть увеличена посредством изменения конструкции. Допустим, для увеличения интенсивности отдачи тепла стандартные трубы меняют на диафрагмированные аналоги. А для повышения турбулентности потоков устанавливают специальные перегородки в пространстве между трубами.

По какому принципу работают агрегаты?

Применяемый в функционале принцип рекуперации основывается на раздельном теплообмене без перемешивания продуктов. Теплопередача от более нагретой среды менее нагретой осуществляется через стенки труб, разделяющих два агента. При этом соблюдается принцип противотока, как обеспечивающий оптимальную теплопередачу. Один теплоноситель (жидкость, газ, пар) подается под давлением в пространство между труб, второй циркулирует по трубам и может отличаться агрегатным состоянием от первого.

Далее между жидкими и газообразными веществами происходят теплообменные процессы в штатном режиме. Для увеличения коэффициентов теплоотдачи используются достаточно высокие скорости продуктов. У пара и газа она должна быть 8–25 м/с, для жидких агентов от 1,5 м/с. Для повышения теплоотдачи трубы снабжаются специальными ребрами.

Плюсы кожухотрубных теплообменных аппаратов

Кожухотрубные агрегаты в наше время пользуются большим спросом, и многие потребители любят собственно этот тип агрегата. Подобный выбор не случайный – кожухотрубные агрегаты имеют много положительных качеств.

Ключевым, и наиболее весомым положительным качеством считается большая устойчивость такого типа агрегатов к гидравлическим ударам. Большинство производимых сегодня видов теплообменных аппаратов таким качеством не обладают.

Еще одним хорошим качеством считается то, что кожухотрубные агрегаты не нуждаются в чистой обстановке. Большинство приборов в агрессивной среде работают нестабильно. К примеру, пластинчатые теплообменные аппараты этим свойством не обладают, и могут работать исключительно в чистых средах. Третьим весомым преимуществом кожухотрубных теплообменных аппаратов считается их большая эффективность. По уровню эффективности его можно сопоставить с пластинчатым теплообменным аппаратом, который по большинству показателей является самым эффективным.

Подобным образом, можно с решительностью говорить про то, что кожухотрубные теплообменные аппараты считаются одними из наиболее надежных, долговечных и высокоэффективных агрегатов.

Минусы кожухотрубных агрегатов

Не обращая внимания на все плюсы, такие устройства имеют и определенные минусы, о которых также необходимо упомянуть.

Первый, и наиболее существенный минус – внушительные размеры. В большинстве случаев от применения подобных агрегатов необходимо отказываться собственно из-за больших габаритов.

Второй минус – высокая емкость металла, которая считается основой большей стоимости кожухотрубных теплообменных аппаратов.

Некоторые сравнительные данные

При выборе использования пластинчатого или кожухотрубного теплообменника чаще люди выбирают первые, так как их коэффициент передачи тепла гораздо выше, чем у традиционного кожухотрубного аппарата. К тому же пластинчатые приборы обладают меньшей площадью.

Теплообменники пластинчатого типа, изготавливаемые за рубежом, оснащаются рядом средств, позволяющих им работать в автоматическом режиме посредством изначальной настройки и регуляции, а также они оснащаются прочной арматурой. В подобных аппаратах снижается величина теплоносителя, который расходуется для нагрева воды. Следовательно, это позволяет снизить нагрузку на сетевой набор насосов, а также уменьшить количество энергии, которое ими потребляется.

В настоящее время с нарастающей популярностью начинают изготавливать и использовать геликоидные теплообменные устройства. Их особенностью является профилирование трубок. Оно делается для того, чтобы прирост сопротивления гидравлической природы мог превысить возрастание отдачи тепла в случае применения турбулизации потоков. Данное устройство является довольно дешевым в сравнении с иностранными моделями, а его качество очень высоко. Чтобы защитить механизм от коррозии, для каждой трубной доски применяют напыление газотермического типа.

Три упомянутых в этом пункте теплообменника изготавливаются, как правило, посредством использования стали с высоким показателем коррозийной стойкости и жаропрочностью. Однако, несмотря на эксплуатацию подобных материалов, структурные компоненты теплообменников все равно могут подвергаться коррозии питтингового типа.

Виды теплообменных аппаратов

Теплообменные аппараты бывают разных видов. Их диаметр может составлять от 159 до 3000 мм. Максимальное давление — 160 кг/см 2 . Длина колеблется от нескольких десятков до 10 000 мм. Виды агрегатов:

1. Со спрятанными решётками, сделанными в виде трубы.
2. Устройство кожухотрубного трубного змеевика может учитывать наличие температурного компенсатора.
3. Прибор, оборудованный плавающей головкой.
4. С U-образной формой устройства.
5. Комбинированный. В нём есть компенсатор и встроенная плавающая головка.

В данном видео вы будете знать, как классифицируются теплообменные аппараты:

Конструкция кожухотрубного трубного змеевика, в котором есть трубные решётки, имеет жёсткую сцепку всех компонентов. Подобные аппараты очень часто применяются в нефтяной или химической промышленности. Данный тип устройства занимает ориентировочно три четверти всего рынка. У этого вида трубные решётки привариваются внутри к стенкам корпуса, а к ним на жёсткой сцепке прикреплены теплообменные трубы. Это дает возможность избежать каких-нибудь сдвигов всех составных компонентов изнутри корпуса.

Кожухотрубчатый теплообменник возмещает удлинение от тепла продольным сжатием либо же при помощи специализированных эластичных вставок в расширителях. Это полужесткая конструкция.

Устройство с плавающей головкой считается более совершенными. Плавающая головка — это специализированная подвижная решётка. Она передвигается по всей трубной системе одновременно с крышкой. Такой аппарат дороже, но и гораздо надёжнее.

Есть теплообменные аппараты с одним ходом и многоходовые

У аппарата с U-образной трубной системой два конца привариваются к одной решётке. Поворотный угол составляет 180°, а радиус — от 4 диаметров трубы. Благодаря подобной конструкции трубы изнутри корпуса могут свободно удлиняться.

Есть одноходовые и многоходовые теплообменные аппараты. Выбор зависит от направления перемещения носителя тепла изнутри аппарата. В одноходовом наполнитель двигается по самому короткому пути. Самый явный пример данного типа устройств — это бойлер ВВП, который применяется в системах обогрева. Такой аппарат рекомендуется использовать в местах, где не требуется больший коэффициент теплопередачи (разница между температурой внешней среды и носителем тепла самая маленькая).

В многоходовых аппаратах присутствуют специализированные поперечные перегородки. Они предоставляют перенаправление потока носителя тепла. Применяются там, где нужна высокая скорость теплопередачи. Также трубчатые аппараты разделяют на одноточные, перекрестноточные и противоточные.

Чтобы теплообменный аппарат можно было использовать в сложных условиях, взамен обыкновенных сделанных из стали труб применяют стеклянные или графитовые. Корпус герметизируют при помощи сальников.

Плюсы и минусы

У данных устройств имеется несколько положительных качеств, что обеспечивает достаточную конкурентоспособность на рынке теплообменных систем. Важные достоинства оборудования:

1. Конструкция обеспечена хорошей стойкостью к на гидравлике ударам. У подобных систем этой характеристики нет.
2. Кожухотрубные теплообменные аппараты могут работать в сложных условиях или с продуктами, которые довольно очень грязные.
3. Их весьма просто использовать. Легко проводить ручную чистку оборудования, его плановое техобслуживание. Аппаратура имеет высокую возможность ремонта.

У данного трубного змеевика есть как достоинства, так и недостатки

.Не обращая внимания на все плюсы, у данного устройства присутствуют и минусы

Их необходимо взять во внимание перед покупкой. В зависимости от целей применения, возможно, могут понадобиться остальные такие же системы

Минусы аппарата:

1. КПД меньше, чем у пластинчатых изделий. Связывают это с тем, что у кожухотрубных обменников поверхностную площадь, передающей тепло, меньше.
2. Имеет внушительные размеры. Это увеличивает его конечную цену, и также эксплуатационные расходы.
3. Показатель отдачи тепла сильно зависит от того, насколько быстро передвигается агент.

Не обращая внимания на все собственные минусы, кожухотрубные устройства заняли собственную рыночную нишу теплообменных аппаратов. Они остались популярными, и их применяют во многих ветвях промышленности.

Принцип работы теплообменника

• конвекция;
• тепловое излучение;
• теплопроводность.

Классификация приборов происходит по тому, каким из способов тепло поставляется к холодному объекту, а именно:

• смесительный способ;
• теплообменный способ.

В их принципе работы, устройстве и виде заключается основная разница

Именно потому важно, прежде чем совершить покупку теплообменника, изучить все имеющиеся виды в продаже. Лучшим вариантом описания принципа действия изделия является пример с поверхностными агрегатами

Они считаются одними из самых распространённых конструкций среди пользователей. Внутри этого прибора сосредоточены чувствительные элементы, которые нагреваются, передавая тепло холодному объекту.

Если взять смесительный агрегат, то он совмещает в себе взаимодействие воздуха и жидкости, выдавая в итоговом результате высокий уровень коэффициента полезного действия. Тем самым — это устройство становится лёгким по изготовлению, с высокой скоростью получения нужного результата. Только при смешивании двух различных сред можно достичь подобных результатов.

Каждый теплообменник имеет и набор устройств, которые работают по особому принципу. Их разделяют на два вида:

• рекуперативные;
• регенеративные.

В первом виде подразумевается использование двух разных жидкостей. Они взаимодействуют между собой с помощью разделительной стенки. В процессе обмена температурами, поток в обоих вариантах остаётся прежним и не изменяется. Во втором виде теплообменников прослеживается наличие рабочего элемента, который в то же время является и источником поставляемого тепла и своеобразным зарядным устройством. При контакте с жидкостями, элемент нагревается, издавая в пространство необходимое тепло. В этом случае, поток тепла может изменить своё направление.

Теплообменник с жесткотрубной конструкцией

Рассмотрим принцип работы теплообменника с жестким методом крепления труб в трубных решетках – ТН.

В трубное пространство подаётся холодный теплоноситель через распределительную камеру. Поток проходит первый ход по трубам, разворачивается в задней камере и поступает во второй ход.

Межтрубное пространство – прохождение продукта

В межтрубное пространство направляется горячий продукт через входной патрубок. Внутри корпуса аппарата монтируются перегородки, чтобы удлинить путь прохождения продукта, создать турбулентность и снизить вероятность отложения механических примесей в корпусе ставятся поперечные перегородки. Они, также, предотвращают изгибание труб.

Кстати, прочтите эту статью тоже: Перегородки теплообменника

Во время контакта продуктов с разными температурами через стенки трубного пучка происходит теплообмен. Горячий охлаждается холодный нагревается.