1.本技术涉及换热领域，具体涉及一种换热管和具有其的干式蒸发器。
背景技术：
2.干式蒸发器是一种常见的相变换热器，其工作原理为换热管内流过低沸点液体介质，换热管外流过高温流体并与管内低沸点介质进行热交换。管内液体介质接受管外流体的热量产生相变，形成蒸汽并流出换热管。
3.为了提高换热表面的相变传热，研究人员利用机加工制备了各种形式的微槽道形成内槽道管，如中国专利cn201203376 y和中国专利cn2539948 y。之后，研究人员进一步发展内螺纹管技术，中国专利cn205090858 u提出在内槽道管内设置管状丝网，在槽道上覆盖丝网，强化了槽道内汽泡与槽道壁面之间的换热，上述各种技术在一定程度上提高了表面的传热性能。但是，加工上述各种管型的换热管，成本较高，同时为了保证加工内槽道管的质量，其基管必须保证一定的管壁厚度，增加了单位长度的铜管重量，因而内槽道管的成本较高。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本技术提出一种对流换热效率和相变换热效率高、且用材少、成本低廉的换热管和具有这种换热管的干式蒸发器。
5.第一方面，本技术提出一种换热管，包括：
6.管体，所述管体具有光滑的内表面，且所述内表面为亲水表面；以及
7.金属丝网，所述金属丝网被卷绕成筒状，筒状的所述金属丝网设置于所述管体内、并与所述亲水表面相接触，所述金属丝网具有疏水表面。
8.一种可选的设计中，所述亲水表面与所述管体内流体的接触角小于10
°
。
9.一种可选的设计中，所述疏水表面与所述管体内流体的接触角大于150
°
10.一种可选的设计中，所述换热管还包括沿着所述管体的长度方向间隔排列的多个弹性卡环，所述金属丝网被夹设于所述弹性卡环和所述管体之间，以将所述金属丝网固定于所述管体内。
11.一种可选的设计中，所述弹性卡环为两个，两个所述弹性卡环分别设置在所述管体两端的管口位置。
12.一种可选的设计中，所述金属丝网与所述管体点焊固定。
13.一种可选的设计中，所述管体和所述金属丝网均为铜质。
14.一种可选的设计中，所述金属丝网的目数为120-350，被卷绕为3-5层。
15.一种可选的设计中，所述金属丝网的全部外周面均与所述亲水表面相接触。
16.第二方面，本技术提出一种干式蒸发器，该干式蒸发器包括如第一方面所述的换热管。
17.根据本技术的换热管，其管体具有光滑的内表面，且内表面为亲水表面；被卷绕成
筒状的具有疏水表面的金属丝网设置于管体内，并与亲水表面相接触。管体的亲水表面有利于液体的流动与铺展，从而增加了管内液体与金属丝网的接触；金属丝网的疏水表面有利于增加气化核心的生成以及提高汽泡脱体速度。两者相互配合、共同作用，既提高了换热管的对流换热效率，又提高了换热管的相变换热效率。而且，换热管的内表面可为光滑表面而无需加工出槽道，故而管壁可以做的更薄，用材少，成本低。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本技术的一些实施例，而非对本技术的限制。
19.图1是本技术实施例中换热管的结构示意图。
20.附图标记说明：
21.1-管体；
22.2-金属丝网。
具体实施方式
23.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例的附图，对本技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。可以理解，在不冲突的情况下，本文所描述的各个实施例的一些技术手段可相互替换或结合。
24.在本技术说明书和权利要求书的描述中，若存在术语“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。由此，限定有“第一”、“第二”等的对象可以明示或者隐含地包括一个或者多个该对象。并且，“一个”或者“一”等类似词语，不表示数量限制，而是表示存在至少一个，“多个”表示不少于两个。
25.在本技术说明书的描述中，参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。
26.图1示出了根据本技术换热管的一个具体实施例，该换热管包括管体1和金属丝网2。管体1具有光滑的内表面，且该内表面为亲水表面。金属丝网2被卷绕成筒状，筒状的金属丝网2设置于流道内、并与管体1的亲水表面相接触，而且该金属丝网2具有疏水表面。
27.换热管内的流动过程主要是两种传热机制控制：核化沸腾和对流换热。这两种机制多数情况下同时存在并共同作用的。无论核化沸腾还是对流换热都是流体与固体表面之间相互作用。而这些均与固体表面热物理特性密切相关。固体表面的湿润性是指液体在固体表面的铺展能力，通常用静态接触角θ表示，亲水表面θ《90
°
，疏水表面θ＞90
°
。影响核化沸腾传热主要因素之一为汽化核心密度的多少，其与表面的湿润性密切相关。研究结果表明，汽化核心密度与接触角的关系如下式表示：
[0028][0029]
上式中，n为表面汽化核心密度；为表面孔隙的平均密度；θ为接触角。表面孔隙的几何特征值分别定义如下：ω为特征圆锥角；λ为特征长度；rc为临界孔隙半径；f(p)为无量纲密度差函数。由此可看到，在相同的表面孔隙密度条件下，接触角大，则汽化核心密度也大，即疏水表面的汽化核心密度大于亲水表面。这意味着疏水表面产生的汽泡也越多，强化了沸腾换热。研究还发现，沸腾过程中，汽泡在疏水表面脱离后会留下一个小气泡作为下一个汽泡的核化点，疏水表面这一汽泡脱离特征可以缩短汽泡的生长周期，提高汽泡脱离的频率，从而也提高了沸腾换热效率。金属丝网2与光滑固体表面不同，其网孔结构形成的孔隙平均密度尤其是多层丝网相互叠加形成的孔隙结构的几何特征值优于光滑表面和槽道结构的表面。可见，金属丝网2可以提供更多的凹坑形成孔隙，而丝网表面的疏水性使得更多孔隙活化，即造成更多的汽化核心。
[0030]
在实验中发现，液体在超亲水性表面的铺展速度较快，在相同高度、相同体积液体滴下时，其在超亲水表面的流动速度约比一般表面上的速度提高12％左右。而且形成的液膜厚度非常均匀。本实施例中管体1内的亲水表面可以促使液体在金属丝网2与管体1内表面之间的缝隙中快速流动，因此大大提高了对流换热系数。
[0031]
综上可知，管体1的亲水表面有利于液体的流动与铺展，从而增加了管内液体与金属丝网2的接触；金属丝网2的疏水表面有利于增加气化核心的生成以及提高汽泡脱体速度。两者相互配合，既提高了对流换热效率，又提高了相变换热效率。
[0032]
为了增强上述效果，在实施时，管体的亲水表面与管体1内流体的接触角θ宜小于10
°
，金属丝网的疏水表面与管体1内流体接触角θ宜大于150
°
。根据一般定义，将接触角宜小于10
°
的亲水表面称为超亲水表面，接触角宜大于150
°
的疏水表面称为超疏水表面。
[0033]
在本实施例中，管体1和金属丝网2均为铜质。即，管体1为铜管体，金属丝网2为铜网。在另一些实施例中，管体1和金属丝网2也可以采用其他材质。
[0034]
金属丝网2的目数优选为120-350目，其被卷绕的层数优选为3-5层。具体在本实施例中，金属丝网2为150目，被卷绕4层。
[0035]
为了稳固金属丝网2在管体1内的位置，本实施例的换热管还配置了多个弹性卡环，这些弹性卡环沿着管体1的长度方向间隔排列，金属丝网2被夹设于弹性卡环和管体1之间，由此利用这些弹性卡环将金属丝网2固定于管体1内。弹性卡环的数量可以只设置两个，这两个弹性卡环分别设置在管体1两端的管口位置。在实施中，也可配置更多的弹性卡环，从而尽可能地使金属丝网2的全部外周面都与管体1的亲水表面相接触，进而确保沿着管体1内表面铺展开的流体更多地流向疏水的金属丝网2。
[0036]
在另一些实施例中，并未配置弹性卡环，而是以点焊的方式将金属丝网2与管体1固定，例如，采用点焊设备将金属丝网2在其两端处与管体1点焊固定。
[0037]
本实施例还提供了一种对管体进行亲水处理以使其具有亲水表面的方法，该方法包括：
[0038]
s101:将铜管放入2mol/l的盐酸水溶液中浸泡15分钟，依次用丙酮和去离子水清洗，随后用氮气吹干。
[0039]
s102:以质量百分比计，将3.75wt％的naclo2、5wt％的naoh、10wt％的na3po4、余量为水的原料混合，得到氧化液。将经过上述步骤s101处理的铜管持续浸入到温度为96℃的前述氧化液中15分钟，以进行氧化处理。
[0040]
s103:将经过步骤s102处理的铜管使用去离子水超声清洗10分钟，然后使用氮气吹干。本实施例也提供了一种对金属丝网做疏水处理以使其具有疏水表面的方法，该方法包括：
[0041]
s201:将150目的铜网放入2mol/l的盐酸水溶液中浸泡15分钟，依次用丙酮和去离子水在超声机中清洗。
[0042]
s202:将经过步骤s201处理的铜网浸入全氟辛硅烷(c8h4cl3f
13
si)液体中30分钟，以进行疏水处理，然后利用丙酮清洗并使用氮气吹干。
[0043]
s203:将经过步骤s202处理铜网置于真空炉内，控制温度180℃，维持20分钟后取出。
[0044]
将铜网卷成筒状，其直径略大于铜管内径，置于铜管内，然后用卡环固定铜丝网，便形成了上述的换热管。
[0045]
此外，本实施例还提供了一种干式蒸发器，该干式蒸发器配置有上述结构的换热管。