1.一种基于振动强化换热的换热装置,包括箱体(11)和管道,其特征在于,所述箱体(11)底部设有冷水管进口端(13),顶部设有冷水管出口端(14),箱体(11)右侧壁上部设有热水管进口端(15),右侧壁下部设有热水管出口端(16),箱体(11)内左壁面上通过弹簧(6)连接有浮动质量块(5),内右壁面中央设有固定块(10),内前后壁面上对称竖直设置有燕尾状凹槽的滑道(4),滑道(4)中设置有与之相配合的位移约束块(3);所述管道从所述热水管进口端(15)穿入箱体(11)自上而下呈S型环绕至少4层至所述热水管出口端(16)穿出,管道左端折弯段与浮动质量块(5)相连接,右端折弯段与所述固定块(10)相连接,整根管道上间隔套装有若干共振体(2),所述位移约束块(3)套装在第一层管道上;其中,所述热水管进口端(15)的管道上连接有变径管(1),所述变径管(1)两端内径与所述管道的外径相同,中间部分内径突变为两端内径的一半,突变长度为变径管(1)总长的三分之一;
所述位移约束块(3)由金属管(3-1)和两端的连接杆(3-2)连接组成,所述连接杆(3-2)一端与金属管(3-1)相连,另一端为与滑道(4)相匹配的燕尾形端头;
所述浮动质量块(5)上设有至少2个用于嵌装管道的矩形沉孔(5-1);所述固定块(10)上设有至少1个用于嵌装管道的矩形沉孔;
冲击盘(7)为金属制成的倒圆盘,所述冲击盘(7)与浮动质量块(5)通过金属棒相连接,所述金属棒与冲击盘(7)、浮动质量块(5)均通过粘贴方式相连接;所述浮动质量块(5)安装在冷水管进口端(13)正上方,浮动质量块(5)与冲击盘(7)刚性连接,冷水管进口端(13)的高速水流不断冲击在冲击盘(7)上;
每层所述管道的右端连接有由橡胶制成的连接软管(8);所述管道的进口端连接有节流阀(17),出口端连接有橡胶阻振接头(9)和节流阀(17)。
2.根据权利要求1所述基于振动强化换热的换热装置,其特征在于,所述共振体(2)由橡胶管(2-1)和振子(2-2)通过弹簧相连组成,其中振子(2-2)一方面通过和管道的共振来强化换热管道的换热效果,另一方面通过扰动换热管道周围水的流动来强化换热。
3.根据权利要求1所述基于振动强化换热的换热装置,其特征在于,所述浮动质量块(5)和固定块(10)均由橡胶制成。
4.根据权利要求1所述基于振动强化换热的换热装置,其特征在于,所述箱体(11)的底部设置有两个与地面相连接的隔震器(12),以减小振动的传递。
5.一种基于振动强化换热的换热装置组,其特征在于,由N+1个权利要求1-4任一项所述的换热装置串联而成,其中N≥1,分别为第一级换热装置、第二级换热装置、……、第N级换热装置,所述第一级换热装置热水管出口端(16)通过管道连接到第二级换热装置的热水管进口端(15),以此类推,各级换热装置的冷水管进口端(13)、冷水管出口端(14)分别并联连接,确保换热装置内冷媒介质有较低的温度,实现对热水管道内热水的多次降温,直至达到使用要求。