阅读说明：本技术 一种高盐水能量转化装置 (High salt water energy conversion device ) 是由 马跃华 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明属于能量转化控制领域,涉及一种高盐水能量转化装置,其包括：水压缸体、水压缸活塞,水压缸的一端设置有原水入口,水压缸的另一端设置有浓盐水入口,高压浓盐水推动水压缸活塞向原水侧移动,有效降低了本装置高压出水管道连接的增压泵的扬程,降低系统的建设成本及运行成本,该装置还包括升压管和泄压管,高压浓盐水经过升压管时以极小的流量通过升压管进入水压缸,水压缸开始“预增压”过程,避免止回阀的阀板与阀体瞬间敲击损坏,延长止回阀的使用寿命,水压缸内的高压浓盐水通过泄压管进行泄压,泄压管管径较小,并未有大流量高压浓盐水流出,可“预降压”,避免大流量高压浓盐水与低压浓盐水接触时发生的水锤问题和装置的振动。(The invention belongs to the field of energy conversion control, and relates to a high-salt water energy conversion device, which comprises: the device comprises a hydraulic cylinder body and a hydraulic cylinder piston, wherein a raw water inlet is formed in one end of the hydraulic cylinder, a strong brine inlet is formed in the other end of the hydraulic cylinder, high-pressure strong brine pushes the hydraulic cylinder piston to move towards the raw water side, the lift of a booster pump connected with a high-pressure water outlet pipeline of the device is effectively reduced, the construction cost and the operation cost of the system are reduced, the device also comprises a pressure boosting pipe and a pressure relief pipe, when the high-pressure strong brine passes through the pressure boosting pipe, the high-pressure strong brine enters the hydraulic cylinder through the pressure boosting pipe at a very small flow, the hydraulic cylinder starts a 'pre-pressurization' process, the valve plate and the valve body of the check valve are prevented from being instantaneously knocked and damaged, the service life of the check valve is prolonged, the high-pressure strong brine in the hydraulic cylinder is decompressed through the pressure relief pipe, the diameter of the pressure relief pipe is small, no large-flow high-pressure strong brine flows out, the device can pre-reduce the pressure and avoid the water hammer problem and the vibration of the device when the high-flow high-pressure strong brine is contacted with the low-pressure strong brine.)

一种高盐水能量转化装置

技术领域

本发明属于能量转化控制领域，具体涉及一种高盐水能量转化装置。

背景技术

在高盐水处理领域，反渗透膜分离技术是常规处理工艺。对反渗透膜一侧的原水（即高盐水）施加压力，当原水压强超过它的渗透压时，原水中的水会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在反渗透膜的低压侧得到透过的水，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即高压浓盐水。从广义上讲，高盐水是指总含盐（以NaCl为标准）质量分数大于1%的水质。

由于从反渗透膜（或称反渗透装置）排出的浓盐水有较高的压强，因此可将其称为高压浓盐水，若将其直接排放比较浪费，常规做法是采用能量转化装置对浓盐水的能量进行回收，其中，功交换式能量转化装置，因其只需经过“压力能-压力能”一步转化过程，能量转化效率高，现已成为研究的重点。水压缸式能量转化装置属于功交换式能量转化装置，其包括缸体以及缸体内的活塞。浓盐水和原水分别自缸体的两端进入缸体，高压的浓盐水推动活塞压缩原水，将高压浓盐水的压强传递给原水，从而实现能量交换。

常规水压缸式能量转化装置，当流体在设备内流动时存在沿程损失，即水流流动过程中，由于固体壁面的阻滞作用而产生的摩擦阻力所造成的水头损失，从而导致排出缸体的原水压强往往小于进入缸体的浓盐水的压强，即压强转化有损失，需要通过较高扬程、较大功率的增压泵对原水进行压强补充。且水压缸式能量转化装置运行过程中，大流量高压浓盐水充入水压缸后，水压缸内原水迅速升压而导致原水进入端的止回阀迅速关闭使阀板与阀体瞬间敲击，频繁的瞬间敲击大大降低了止回阀的使用寿命。能量转化完成后，调整缸体浓盐水一端的换向装置，具有残余压强的浓盐水自缸体内排出，排出的大流量残压浓盐水与低压浓盐水瞬间接触会产生界面水锤而导致换向装置频繁振动产生噪音，严重影响换向装置的使用寿命和整个能量转化装置的使用安全性。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高盐水能量转化装置以至少解决目前高盐水能量转化压力损失较大、流体压力骤变造成阀体冲击较大而影响阀体的使用寿命、产生噪音等问题。为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种高盐水能量转化装置，其特征在于，所述高盐水能量转化装置包括水压缸，所述水压缸包括水压缸体和水压缸活塞；所述水压缸活塞设置于所述水压缸体内，在所述水压缸体内往复运动，所述水压缸的一端设置有原水入口，所述水压缸的另一端设置有高压浓盐水入口，所述水压缸内的原水与高压浓盐水位于所述水压缸活塞的两侧，高压浓盐水推动所述水压缸活塞向原水侧移动；所述水压缸活塞上设置有水压缸活塞导向杆，所述水压缸活塞导向杆的一端与靠近所述水压缸原水入口的水压缸活塞端面连接，另一端从所述水压缸体的一端伸出，所述水压缸活塞导向杆随所述水压缸活塞的运动，在所述水压缸体内自由伸缩；所述水压缸活塞连接所述水压缸活塞导向杆的一侧接触原水的面积小于所述水压缸活塞另一侧接触高压浓盐水的面积，高压浓盐水推动所述水压缸活塞向所述水压缸的原水入口方向移动。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述水压缸还包括：密封挡板，所述密封挡板设置在所述水压缸体的一端开口处，所述密封挡板中间开设有密封孔，所述水压缸活塞导向杆的另一端穿过所述密封孔从所述水压缸体内伸出，所述水压缸活塞导向杆与所述密封孔之间密封配合；导向挡板，所述导向挡板与所述密封挡板间隔设置，所述导向挡板上开设有导向孔，所述水压缸活塞导向杆依次穿过所述密封孔和所述导向孔，并在所述导向挡板的导向下往复移动。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述水压缸还包括：端部孔板，所述端部孔板设置在所述水压缸的一端且沿所述水压缸活塞导向杆伸出的方向设置在水压缸体的一端，所述端部孔板与所述导向挡板之间通过防护罩连接在一起，所述防护罩设置在所述水压缸活塞导向杆运动轨迹的周向，避免所述水压缸活塞导向杆的移动受到外界的影响，所述端部孔板上设有孔洞，连通所述导向挡板与所述端部孔板之间空间气压与外在气压。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述水压缸的数量为两个，分别为A水压缸和B水压缸，两个所述水压缸的一端分别设置有止回阀组，另一端分别与换向装置连接，所述换向装置调节两个所述水压缸内浓盐水的进出时机，确保任意时刻至少有一个水压缸活塞向所述水压缸体的一端移动。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述止回阀组包括低压进水止回阀和高压出水止回阀，所述止回阀组与所述水压缸体连接，原水通过所述低压进水止回阀向所述水压缸体内供低压原水；所述高压出水止回阀向所述水压缸体外排出高压原水。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述止回阀组还包括导流管，所述导流管设置在所述密封挡板上，所述高压出水止回阀和所述低压进水止回阀分别通过所述导流管与所述水压缸体内部连通。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述换向装置包括换向缸体、换向活塞组、A连通管、B连通管、高压进液口、A低压排液口、B低压排液口和执行机构；所述高压进液口、A连通管和B连通管的一端分别设置在所述换向缸体的侧壁，且与所述换向缸体内部连通；另一端分别与供液装置、所述A水压缸的另一端、所述B水压缸的另一端连通；沿所述换向缸体长度方向，所述A连通管和所述B连通管分别设置在所述高压进液口的两侧；所述换向活塞组设置在所述换向缸体内，且在所述执行机构的驱动下沿所述换向缸体内往复运动，所述换向活塞组包括A换向活塞、B换向活塞和活塞连杆，所述A换向活塞和所述B换向活塞通过所述活塞连杆连接；沿所述换向缸体的长度方向，所述A换向活塞的长度小于所述A连通管的管口左边缘与所述高压进液口的管口右边缘之间的距离；所述B换向活塞的长度小于所述B连通管的管口右边缘与所述高压进液口的管口左边缘之间的距离；所述A低压排液口和所述B低压排液口分别设置在所述换向缸体的两端。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述换向装置还包括升压管，所述升压管的一端与所述换向缸体的侧壁连通，另一端与所述水压缸的另一端连通，所述升压管的数量为两个，分别为A升压管和B升压管，A升压管与所述A水压缸连接，B升压管与所述B水压缸连接，沿所述换向缸体的长度方向，所述A升压管与所述换向缸体的连接点位于所述A连通管与所述高压进液口之间，所述B升压管与所述换向缸体的连接点位于所述B连通管与所述高压进液口之间，沿所述换向缸体的长度方向，所述A换向活塞的长度小于或等于所述A升压管的管口左边缘与所述高压进液口的管口右边缘之间的距离；所述B换向活塞的长度小于或等于所述B升压管的管口右边缘与所述高压进液口的管口左边缘之间的距离；所述A升压管的进水量为所述A连通管的进水量的2%-8%，所述B升压管的进水量为所述B连通管的进水量的2%-8%。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述换向装置还包括泄压管，所述泄压管的一端与所述换向缸体的侧壁连通，另一端与所述水压缸的另一端连通，所述泄压管的数量为两个，分别为A泄压管和B泄压管，所述A泄压管与所述A水压缸连接，所述B泄压管与所述B水压缸连接，所述A泄压管的出水量为所述A连通管的出水量的2%-8%，所述B泄压管的出水量为所述B连通管的出水量的2%-8%，沿所述换向缸体的长度方向，所述A泄压管、所述换向缸体的连接点位于所述A连通管的右侧，所述B泄压管、所述换向缸体的连接点位于所述B连通管的左侧。

依据上述的高盐水能量转化装置，作为优选方案，所述换向装置还包括端部挡板，两个所述端部挡板分别密封盖设在所述换向缸体的两端开口处，所述端部挡板上设有通过孔，所述A换向活塞和所述B换向活塞上均设置有活塞杆，所述活塞杆穿过所对应的通过孔伸出所述换向缸体外，所述执行机构与其中一个所述活塞杆连接，驱动所述换向活塞组沿所述换向缸体内往复运动。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果：

1、水压缸能量转化装置内的水压缸活塞两侧采用不同承水表面积设计，使得高压出水侧与原水接触的面积小于高压进水侧与高压浓盐水接触的面积，进而使得高压原水的出水压强大于高压浓盐水的进水压强，有效降低了本装置高压出水管道连接的增压泵的扬程，从而降低了系统的建设成本及运行成本；

2、在换向装置内设置有“升压管”，从而使得低压进水止回阀的关闭呈现“缓闭”状态，有效避免了止回阀阀板与阀体的急剧敲击问题，延长止回阀的使用寿命；

3、在换向装置内设置有“泄压管”，避免了大流量的高压浓盐水与低压浓盐水瞬间接触时的界面水锤问题，从而避免了换向装置振动问题的发生；

4、本发明的能量转化装置的换向装置可以实现“高压不断流”，从而使得从水压缸输出的高压出水水流稳定，确保了增压泵进水口高压原水的持续供应。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：

图1为本发明实施例的能量转化装置结构示意图；

图2为本发明实施例的换向装置结构示意图；

图3为本发明实施例的换向装置运行位置示意图一；

图4为本发明实施例的换向装置运行位置示意图二；

图5为本发明实施例的换向装置运行位置示意图三；

图6为本发明实施例的换向装置运行位置示意图四；

图7为本发明实施例的换向装置运行位置示意图五；

图8为本发明实施例的换向装置运行位置示意图六；

图9为本发明实施例的换向装置运行位置示意图七；

图10为本发明实施例的换向装置运行位置示意图八。

图中：1、A低压排液口；2、高压进液口；3、B低压排液口；4、执行机构；5、端部挡板；6、A换向活塞；7、A泄压管；8、A连通管；9、A升压管；10、换向缸体；11、B换向活塞；12、B升压管；13、B连通管；14、B泄压管；15、活塞杆；16、活塞连杆；17、水压缸法兰；18、水压缸活塞；19、A水压缸；20、水压缸活塞导向杆；21、密封挡板；22、导流管；23、高压出水止回阀；24、低压进水止回阀；25、导向挡板；26、端部孔板；28、防护罩；29、B水压缸。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

根据本发明的具体实施例，如图1至图2所示，本发明提供一种高盐水能量转化装置，能量转化装置包括水压缸，该水压缸包括水压缸体和水压缸活塞，水压缸活塞设置于水压缸体内，在水压缸体内往复运动，水压缸的一端设置有原水入口，水压缸的另一端设置有高压浓盐水入口，水压缸内的原水与高压浓盐水位于水压缸活塞18的两侧，高压浓盐水推动水压缸活塞18向原水侧移动。

水压缸活塞18上设置有水压缸活塞导向杆20，水压缸活塞导向杆20的一端与靠近所述水压缸原水入口的水压缸活塞18端面连接，另一端从水压缸体的一端伸出，水压缸活塞导向杆20随水压缸活塞18的运动，在水压缸体内自由伸缩，水压缸活塞导向杆20与密封挡板21密封配合。

连接水压缸活塞导向杆20的一侧水压缸活塞18接触原水的面积小于另一侧水压缸活塞18接触高压浓盐水的面积，当高压浓盐水充入水压缸时，水压缸活塞18两侧存在压力差，高压浓盐水推动水压缸活塞18向水压缸的原水入口方向移动。本发明中的水压缸内设置水压缸活塞导向杆20，使水压缸活塞18上与高压浓盐水的承受面积大于水压缸活塞18上与低压原水的承受面积，当水压缸活塞18匀速移动的时候，原水的压强是要高于高压浓盐水的压强的，从而实现了“高压不损失”，通过设置水压缸活塞导向杆20，最大程度的增加增压后高压原水的压强。

进一步，水压缸还包括：密封挡板21，密封挡板21设置在水压缸体的一端开口处，密封挡板21中间开设有密封孔，水压缸活塞18导向杆的另一端穿过密封孔从水压缸体内伸出，水压缸活塞导向杆20与密封孔之间密封配合；导向挡板25，导向挡板25与密封挡板21间隔设置，导向挡板25上开设有导向孔，水压缸活塞导向杆20依次穿过密封孔和导向孔，并在导向挡板25的导向下往复移动；端部孔板26，端部孔板26沿水压缸活塞导向杆20伸出的方向设置在水压缸体的一端，端部孔板26与导向挡板25之间通过防护罩28连接在一起，防护罩28设置在水压缸活塞导向杆20运动轨迹的周向，避免水压缸活塞导向杆20的移动受到外界的影响，端部孔板26上设有孔洞，连通导向挡板25与端部孔板26之间空间气压与外在气压，使得两者之间的大气压保持一致，利于水压缸活塞导向杆20在水压缸体内的往复运动。在本发明的实施例中，防护罩28为圆筒型，防护罩28的末端设置有端部孔板26，端部孔板26上设置有通孔，避免防护罩28内密闭而影响水压缸活塞18的运动。

进一步，高盐水能量转化装置水压缸的数量为两个，分别为A水压缸19和B水压缸29，两个水压缸的一端分别设置有止回阀组，另一端分别与换向装置连接，换向装置调节两个所述水压缸内浓盐水的进出时机，确保任意时刻至少有一个水压缸活塞18向所述水压缸体的一端移动。实现“高压不断流”，避免了间歇性提供高压原水影响装置的稳定运行。

进一步，水压缸的原水通过止回阀组注入到水压缸内，止回阀组与水压缸体连接，止回阀组包括低压进水止回阀24和高压出水止回阀23，原水通过低压进水止回阀24向水压缸体内供低压原水；高压出水止回阀23向水压缸体外排出高压原水；止回阀组还包括导流管22，导流管22设置在密封挡板21上，高压出水止回阀23和低压进水止回阀24分别通过导流管22与水压缸体内部连通。

使用时，原水通过低压进水止回阀24进入水压缸内，推动水压缸活塞移动至换向装置一端，此时水压缸体内部充满低压的原水；然后调节换向装置，浓盐水经过换向装置进入水压缸体内部，由于浓盐水的压力大于原水的压力，浓盐水推动水压缸活塞18向止回阀组一端移动，在浓盐水的推动下，水压缸内的低压原水压强增加成为高压原水，此时因为水压缸内原水压强大于原水入口处的原水压强，低压进水止回阀24关闭，增压后的高压原水通过高压出水止回阀23排出至增压泵，由于进入增加泵的原水已经有一定的压强，增压泵再进行少量增压就满足压强需求了，因此大大降低了增压泵的扬程和功率需求，降低了增压泵的使用成本以及用电成本。

进一步，水压缸的浓盐水通过换向装置注入到水压缸内，换向装置包括换向缸体10、换向活塞组、A连通管8、B连通管13、高压进液口2、A低压排液口1、B低压排液口3和执行机构4；高压进液口2、A连通管8和B连通管13的一端分别设置在换向缸体10的侧壁，且与换向缸体10内部连通；高压进液口2的另一端注入浓盐水，水压法兰17设置在水压缸体10的一端，A连通管8的另一端与水压缸法兰17连通、B连通管13的另一端与水压缸法兰17连通；沿换向缸体长度方向，A连通管8设置在高压进液口2的右侧，B连通管13设置在高压进液口2的左侧。如图2所示，在本发明的实施例中，为了便于设备安装，同时使水流方向不发生大的改变，A连通管8和高压进液口2分别位于换向缸体的对侧壁，B连通管13与A连通管8位于同一侧。

换向活塞组设置在换向缸体10内，且在执行机构4的驱动下沿换向缸体10内往复运动，换向活塞组包括A换向活塞6、B换向活塞11和活塞连杆16，A换向活塞6和所述B换向活塞11通过活塞连杆16连接；沿换向缸体10的长度方向，A换向活塞6的长度小于A连通管8的管口左边缘与高压进液口2的管口右边缘之间的距离；B换向活塞11的长度小于B连通管13的管口右边缘与高压进液口的管口2左边缘之间的距离；A低压排液口1和B低压排液口3分别设置在所述换向缸体10的两端。在其他的实施例中，A换向活塞6的长度可以等于A连通管8的管口左边缘与高压进液口2的管口右边缘之间的距离；B换向活塞11的长度可以等于B连通管13的管口右边缘与高压进液口2的管口左边缘之间的距离。

进一步，换向装置还包括升压管，升压管的一端与换向缸体的侧壁连通，另一端与水压缸的另一端连通，升压管的数量为两个分别为A升压管9和B升压管12，A升压管9与A水压缸19连接，B升压管12与B水压缸29连接，沿换向缸体10的长度方向，A升压管9与换向缸体10的连接点位于A连通管8与高压进液口2之间，B升压管12与换向缸体10的连接点位于B连通管13与高压进液口2之间。沿换向缸体的长度方向，A换向活塞6的长度小于或等于A升压管9的管口左边缘与高压进液口2的管口右边缘之间的距离；B换向活塞11的长度小于或等于B升压管12的管口右边缘与高压进液口2的管口左边缘之间的距离；A升压管9的进水量为A连通管8的进水量的2%-8%，B升压管12的进水量为B连通管13的进水量的2%-8%。

进一步地，换向装置还包括泄压管，泄压管的一端与换向缸体10的侧壁连通，另一端与水压缸的另一端连通，泄压管的数量为两个，分别为A泄压管7和B泄压管14，A泄压管7与A水压缸19连接，B泄压管14与B水压缸29连接，A泄压管7的出水量为A连通管8的出水量的2%-8%，B泄压管14的出水量为B连通管13的出水量的2%-8%。沿换向缸体10的长度方向，A泄压管7与换向缸体10的连接点位于A连通管8的右侧，B泄压管14与换向缸体10的连接点分别位于B连通管13的左侧。

进一步，换向装置还包括端部挡板5，两个端部挡板5分别密封盖设在换向缸体10的两端开口处，端部挡板5上设有通过孔，A换向活塞6和B换向活塞11上均设置有活塞杆15，活塞杆15穿过所对应的通过孔伸出换向缸体外，执行机构4与其中一个活塞杆15连接，驱动换向活塞组沿换向缸体内往复运动。

在本发明的实施例中，A换向活塞6的长度不小于A升压管9管口左边缘与A泄压管7的管口右边缘之间的距离；活塞连杆16的长度等于A连通管8中心线和B连通管13中心线之间的距离；沿换向缸体10长度方向，A连通管8与B连通管13相对于高压进液口2对称设置，A升压管9与B升压管12相对于高压进液口2对称设置，A泄压管7与B泄压管14相对于高压进液口2对称设置。

下面结合图3至图10对水压缸能量转化装置的换向动作进行分解说明：

S001，“低压填充”阶段，如图3所示，在此状态下，高压的浓盐水通过换向装置进入B水压缸29，推动B水压缸29内的水压缸活塞18和水压缸活塞导向杆20向止回阀组一端移动，使得低压原水获得能量变成高压原水，经过高压出水止回阀23进入增压泵，并最终进入反渗透装置；此时B水压缸29内的低压进止回阀处于关闭状态，高压出止回阀处于关开启状态。与此同时，来自原水供水泵的低压原水充入A水压缸19，推动A水压缸19内的水压缸活塞18和水压缸活塞导向杆20向换向装置一端移动，使得低压浓盐水从换向装置的A低压排液口1排出。此时A水压缸19内的低压进止回阀处于开启状态，高压出止回阀处于关闭状态。

S002：如图4所示，在执行机构4的驱动下，A换向活塞6和B换向活塞11向右运行，当A换向活塞6的右边缘到达E～F的之间的区域时，此时已关闭A升压管9和A连通管8内的低压浓盐水水流，但未对来自A水压缸19内的水流完全截断，A泄压管7仍可以以微小的流量排出低压浓盐水水流，由于A泄压管7的导流作用，避免了水流瞬时截断时的水锤发生。从而避免了水锤产生的换向装置的振动。

S003：“低压升压”阶段，如图5所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当A换向活塞6的左边缘到达D～E的区域时，A升压管9的管口处于开通状态，因A升压管9的管径较小，高压浓盐水将以极小的流量通过A升压管9进入A水压缸19，A水压缸19即将开始“预增压”过程，A水压缸19内的低压原水水压升高，此时A水压缸19的低压进水止回阀24在较小的压力下将处于“缓慢”的自动关闭过程。从而避免了低压进水止回阀24的阀板与阀体瞬间敲击损坏，大大延长了低压进水止回阀24的使用寿命。

与此同时，B换向活塞11的右边缘到达A～B的区域时，来自高压进液口2的高压浓盐水进入B水压缸29的水量将开始减少（B泄压管14堵塞，由原来的B升压管12、B连通管13、B泄压管14同时向B水压缸29内传送高压浓盐水改为B升压管12和B连通管13同时向B水压缸29内传送高压浓盐水），转而进入A水压缸19。

S004：“高压交叠”阶段，如图6所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当B换向活塞11的右边缘到达B连通管13管口的左边缘时，A换向活塞6的左边缘恰好到达A连通管8管口的左边缘，随后，随着换向活塞继续向右运行，进入B连通管13的高压浓盐水水量将逐渐减少，转而进入A连通管8的高压浓盐水水量逐渐增多，从而使得B水压缸29和A水压缸19均处于高压进水推动水压缸活塞18向止回阀组侧运行的过程，此时B水压缸29和A水压缸19的高压出止回阀均处于开启状态，B水压缸29和A水压缸19均处于输出高压原水状态，“高压交叠”的设计使得水压缸能量转化装置43的高压出水处于稳定输出状态，从而实现了“高压不断流”功能。此过程，B水压缸29和A水压缸19的低压进水止水阀均处于关闭状态。

S005：“高压隔离”阶段，如图7所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当B换向活塞11的右边缘超过B升压管12管口的右边缘时，B水压缸29停止进入高压浓盐水，B水压缸29的高压出止回阀在其自身弹簧的作用下处于关闭状态，B水压缸29的低压进水止水阀持续处于关闭状态。与此同时，A升压管9、A连通管8、A泄压管7同时向A水压缸19内传送高压浓盐水，A水压缸19的水压缸活塞18、高压出水止回阀23以及低压进水止回阀24状态与S004相同。

S006：“高压泄压”阶段，如图8所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当B换向活塞11的左边缘到达A～B的区域时，B泄压管14管口处于打开状态，B水压缸29内的高压浓盐水通过B泄压管14进行泄压，同时因为B泄压管14管径较小，并未有大流量高压浓盐水流出，避免了大流量高压浓盐水与B低压排液口3内的低压浓盐水接触时在界面处发生的水锤问题。从而避免了水锤产生的换向装置的振动。此时B水压缸29的高压出水止回阀23和低压进水止水阀24仍旧处于关闭状态。

S007：“低压填充”阶段，如图9所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当B换向活塞11的左边缘到达B～C的区域时，B连通管13管口打开，B水压缸29的低压进水止水阀24打开，高压出水止回阀23处于关闭状态，来自原水供水泵的低压原水通过低压进水止回阀24填充进入B水压缸29，B水压缸29内的水压缸活塞18和水压缸活塞导向杆20在低压原水的推动下，向换向装置一端移动，已泄压的高压浓盐水从B水压缸29通过B连通管13进入换向装置，并从换向装置的B低压排液口3排出。与此同时，A水压缸19内各部件状态与S006相同。

S008：如图10所示，B换向活塞11和A换向活塞6继续向右运行，当B换向活塞11的左边缘到达B升压管12管口右边缘时，执行机构4停止对B换向活塞11和A换向活塞6的驱动作用，B换向活塞11停靠于B升压管12管口的右边缘至高压进液口2的左边缘区域；A换向活塞6恰好停在A泄压管7的右边缘至A低压排液口1的左边缘区域。

如此，一个周期换向动作完成。在下一个周期换向动作时，在执行机构4的驱动下，B换向活塞11和A换向活塞6向左运行，依次呈现出“低压升压”、“高压交叠”、“高压隔离”、“高压泄压”、“低压填充”阶段。

综上所述，本发明提供的高盐水能量转化装置，水压缸能量转化装置内的水压缸活塞两侧采用不同承水表面积设计，使得高压出水侧与原水接触的面积小于高压进水侧与高压浓盐水接触的面积，进而使得高压原水的出水压力大于高压浓盐水的进水压强，有效降低了本装置高压出水管道连接的增压泵的扬程，从而降低了系统的建设成本及运行成本。在换向装置内设置有“升压管”，从而使得低压进管道止回阀的关闭呈现“缓闭”状态，有效避免了止回阀阀板与阀体的急剧敲击问题，延长止回阀的使用寿命。在换向装置内设置有“泄压管”，避免了大流量的高压浓盐水与低压浓盐水瞬间接触时的界面水锤问题，从而避免了换向装置振动问题的发生。本发明的能量转化装置的换向装置可以实现“高压不断流”，从而使得从水压缸输出的高压出水水流稳定，确保了增压泵进水口高压原水的持续供应。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。