CN101456607A

CN101456607A - 一种水压驱动的切换阀组

Info

Publication number: CN101456607A
Application number: CNA2008101222348A
Authority: CN
Inventors: 张希建; 张建中; 谭斌; 樊雄; 谭永文
Original assignee: Hangzhou Water Treatment Technology Development Center Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Water Treatment Technology Development Center Co Ltd
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2008-11-13
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2028-11-13
Also published as: CN101456607B

Abstract

本发明提供了一种水压驱动的切换阀组，它由一个电磁换向阀，一个水压驱动的方向控制阀，四个水压驱动阀组合而成，阀组具有六个与外界的通水口，分别为压力交换管通水口，高压浓水进水口，浓水排放口，高压海水进水口，低压海水进水口。本发明提供的水压驱动阀的通流能力大，不但节能环保，而且可以平稳无冲击换向。本发明结构紧凑，操纵方便，占地面积小，动作灵敏、抗污染力强、使用寿命长、维护检修方便，系统更改时增减元件方便迅速，配置灵活，工作可靠。

Description

一种水压驱动的切换阀组

技术领域

本发明涉及一种水压驱动的切换阀组，适用于反渗透海水淡化中正位移式能量回收装置的高低压水流切换。

背景技术

反渗透膜法海水淡化已在世界各国普遍采用，我国近几年已有很大发展，今后也将成为我国海水淡化工业的主流技术。能量回收装置是反渗透海水淡化系统的关键设备之一，对大幅降低系统运行能耗和造水成本至关重要。按照工作原理，流体能量回收技术主要分为水力透平式和正位移式两大类。前者以美国PEI公司的水力透平(Turbo Charger)为代表，通常需要经过“压力能--机械能(轴功)--压力能”两步转化过程，能量回收效率只有30％～75％。后者则以DWEER(WorkExchange Energy Recovery)、PX(Pressure Exchanger)为代表，只需经过“压力能--压力能”一步转化过程，能量回收效率高达94％以上，成为国内外研究和推广的重点。

海水或苦咸水淡化过程中，其高压浓水压力可通过采用正位移式能量回收装置实现余压能量回收。其过程是一个集液体流量大、压差高，需不断往复切换液体流动方向的过程。因此，该能量回收装置采用的高低压水流切换阀是一个关键技术，无法使用常规电磁阀和电动阀。

DWEER(Work Exchange Energy Recovery的采用LinX阀切换高低压水流，但是LinX阀采用油压驱动，体积庞大，维护成本高，且易漏油污染环境；PX(Pressure Exchanger)利用水流冲击力使陶瓷转子的自动转动与盘配流结合实现高低压水流切换，但是受转子的转速和转子通道的容积限制，单台PX的处理量既不能太大，也不能太小，适应性不强，而且转速不够稳定。

发明内容

本发明首先所要解决的技术问题是一种水压驱动的切换阀组，适用于反渗透海水淡化中正位移式能量回收装置的高低压水流切换。为此，本发明采用以下技术方案：它由一个电磁换向阀[V₆]，一个水压驱动的方向控制阀[V₅]，四个水压驱动阀[V₁]、[V₂]、[V₃]、[V₄]组合而成，所述阀组具有六个与外界的通水口，分别为压力交换管通水口[W₁]、[W₃]，高压浓水进水口[W₂]，浓水排放口[W₄]，高压海水进水口[W₅]，低压海水进水口[W₆]；

方向控制阀[V₅]具有进水口[P₁]，进水口[P₁]通过水管[8]与高压海水进水口[W₅]相连，电磁换向阀[V₆]的进水口[P₂]通过水管[13]与低压海水进水口[W₆]连通；

水压驱动阀分别具有进水口、先导控制口和出水口，所述水压驱动阀的进水口与出水口的接通和关闭由由先导控制口和进水口的正负压差控制；

水压驱动阀[V₁]的进水口[A₁]及水压驱动阀[V₄]的进水口[A₄]通过水管[2]连接并与高压浓水进水口[W₂]连通；

方向控制阀[V₅]具有四个通水口[N₁]、[N₂]、[N₃]、[N₄]，通水口[N₁]通过水管[4]与水压驱动阀[V₁]的先导控制口[C₁]连通，通水口[N₂]通过水管[5]与水压驱动阀[V₂]的先导控制口[C₂]连通，通水口[N₃]通过水管[6]与水压驱动阀[V₃]的先导控制口[C₃]连通，通水口[N₄]通过水管[7]与水压驱动阀[V₄]的先导控制口[C₄]连通；

电磁换向阀[V₆]具有两个通水口[N₅]、[N₆]，方向控制阀[V₅]还具有两个先导控制口[K₁]、[K₂]，方向控制阀[V₅]的先导控制口[K₁]通过水管[11]与电磁换向阀[V₆]的通水口[N₅]连通，方向控制阀[V₅]的先导控制口[K₂]通过水管[12]与电磁换向阀[V₆]的通水口[N₆]连通；

水压驱动阀[V₃]的进水口[A₃]与水压驱动阀[V₁]的出水口[B₁]通过水管[1]连接并与压力交换管通水口[W₁]连通；水压驱动阀[V₂]的进水口[A₂]与水压驱动阀[V₄]的出水口[B₄]通过水管[3]连接并与压力交换管通水口[W₃]连通；

方向控制阀[V₅]还具有两个排水口[O₁]、[O₂]，电磁换向阀[V₆]还具有两个排水口[O₃]，[O₄]，水压驱动阀[V₂]的出水口[B₂]、水压驱动阀[V₃]的出水口[B₃]、排水口[O₁]、[O₂]、[O₃]、[O₄]通过水管[9]连接在一起并与浓水排放口[W₄]连通；

电磁换向阀[V₆]内设有开关机构，所述开关机构、排水口[O₃]和[O₄]、通水口[N₅]和[N₆]、进水口[P₂]的配合满足电磁换向阀[V₆]能够提供两种工作状态：进水口[P₂]与通水口[N₅]接通和排水口[O₄]与通水口[N₆]接通，进水口[P₂]与通水口[N₆]接通和排水口[O₃]与通水口[N₅]接通；

方向控制阀[V₅]内设有开关机构，所述开关机构、排水口[O₁]和[O₂]、通水口[N₁]、[N₂]、[N₃]、[N₄]、进水口[P₁]的配合满足方向控制阀[V₅]能够提供五种工作状态：

1).进水口[P₁]与通水口[N₁]、[N₂]接通而排水口[O₂]与通水口[N₃]、[N₄]接通，

2).进水口[P₁]与通水口[N₁]、[N₂]、[N₃]接通而排水口[O₂]与通水口[N₄]接通，

3).进水口[P₁]与通水口[N₂]、[N₃]接通而排水口[O₁]与通水口[N₁]接通、排水口[O₂]与通水口[N₄]接通，

4).进水口[P₁]与通水口[N₂]、[N₃]、[N₄]接通而排水口[O₁]与通水口[N₁]接通，

5).进水口[P₁]与通水口[N₃]、[N₄]接通而排水口[O₁]与通水口[N₁]、[N₂]接通。

由于采用本发明的技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明由方向控制阀[V₅]利用反渗透海水淡化系统的高压海水，来控制4个水压驱动阀先导控制口的压力，来启闭4个水压驱动阀[V₁]、[V₂]、[V₃]、[V₄]，水压驱动阀的通流能力大，阀芯动作灵敏，特别适用于大流量场合。

2.本发明的水压驱动的方向控制阀[V₅]的阀杆[30]由电磁换向阀[V₆]的电磁铁操纵控制反渗透海水淡化系统中的压力水推动，因此推力可以很大，操纵也很方便。

3.本发明分别采用反渗透海水淡化系统中的低压海水、高压海水来驱动方向控制阀[V₅]、水压驱动阀[V₁]、[V₂]、[V₃]、[V₄]，这样不但节能环保，而且从而可以平稳无冲击换向。

4.本发明结构紧凑，占地面积小，动作灵敏、抗污染力强、使用寿命长、维护检修方便，系统更改时增减元件方便迅速，配置灵活，工作可靠。

附图说明

图1为本发明所提供实施例的整体示意图。

图2为本发明的方向控制阀剖视图。

图3为本发明的电磁换向阀剖视图。

图4为本发明的水压驱动阀剖视图。

图5为本发明应用于反渗透海水淡化装置的原理图。

图6为图2的H部位放大图。

具体实施方式

参照附图。本发明所提供的切换阀组73由一个电磁换向阀V₆，一个水压驱动的方向控制阀V₅，四个水压驱动阀V₁、V₂、V₃、V₄组合而成，所述阀组具有六个与外界的通水口，分别为压力交换管通水口W₁、W₃，高压浓水进水口W₂，浓水排放口W₄，高压海水进水口W₅，低压海水进水口W₆；

所述方向控制阀V₅设有阀座15，所述阀座自左至右设有通水口N₁、通水口N₂、进水口P₁、通水口N₃、通水口N₄；

所述方向控制阀V₅还设有连接在阀座左侧的左阀盖2和连接在阀座右侧的右阀盖11，所述先导控制口K₁、排水口O₁从左至右设置在左阀盖2上，所述先导控制口K₂、排水口O₂自右至左设置在右阀盖11上；左阀盖2和右阀盖11分别用螺栓25固定到阀座15左右两侧，使安装更为简单。

所述方向控制阀V₅在阀座左侧内安装第一多孔环17，在阀座右侧内安装有第二多孔环13，第一多孔环17自左至右设有与通水口N₁导通的第一通水孔T₁、与通水口N₂导通的第二通水孔T₂，第二多孔环13自左至右设有与通水口N₃导通的第三通水孔T₃、与通水口N₄导通的第四通水孔T₄；

第一多孔环17和阀座之间在以下位置被密封：通水口N₁左侧、通水口N₁和通水口N₂之间、通水口N₂和压力水进口P₁之间；附图标号3、4、5分别为实现上述密封的密封圈；附图标号19为第一多孔环17和左阀盖2之间的一道密封圈；

第二多孔环13和阀座之间在以下位置被密封：通水口N₄右侧、通水口N₄和通水口N₃之间、通水口N₃和压力水进口P₁之间；附图标号8、7、6分别为实现上述密封的密封圈；附图标号12为第二多孔环13和右阀盖11之间的一道密封圈；

所述方向控制阀还设有阀杆16，所述阀杆带有与第一多孔环17动密封配合的左密封圈18和与第二多孔环13动密封配合的右密封圈14；

所述方向控制阀在阀杆的左右两端设有自由驱动活塞9、20；自由驱动活塞20处于先导通水口K₁和排水口O₁之间，自由驱动活塞9处于先导通水孔K₂和第二排水口O₂之间。附图标号1为自由驱动活塞20与左阀盖2之间的一道密封圈，附图标号10为自由驱动活塞9与右阀盖11之间的一道密封圈。

方向控制阀V₅的左密封圈18、右密封圈14、排水口O₁和O₂、通水口N₁、N₂、N₃、N₄、进水口P₁的配合满足方向控制阀V₅能够提供五种工作状态：

1).进水口P₁与通水口N₁、N₂接通而排水口O₂与通水口N₃、N₄接通，

2).进水口P₁与通水口N₁、N₂、N₃接通而排水口O₂与通水口N₄接通，

3).进水口P₁与通水口N₂、N₃接通而排水口O₁与通水口N₁接通、排水口O₂与通水口N₄接通，

4).进水口P₁与通水口N₂、N₃、N₄接通而排水口O₁与通水口N₁接通，

5).进水口P₁与通水口N₃、N₄接通而排水口O₁与通水口N₁、N₂接通。

在实施中，所述左密封圈18和右密封圈14可分别采用自紧式密封圈组。所述自紧式密封圈组采用凹形橡胶密封圈100与摩擦环200，所述摩擦环200处于凹形橡胶密封圈100内侧，所述凹形橡胶密封圈的凹形朝向压力水进口P₁所处的这一侧，利用凹形密封圈的自身弹性使摩擦环紧贴多孔环内表面形成自紧式组合密封。凹形密封圈100可采用丁晴橡胶，摩擦环200可采用尼龙或其它高分子材料制成。第一多孔环17和第二多孔环13的内表面可紧密结合有增强塑料层，而与自紧式密封圈组构成摩擦副，这样，使得本实用新型密封效果好并非常耐磨，可以大大延长本发明的寿命；并且，阀杆16也可采用工程塑料制成，阀芯质量小、惯性小、行程短，噪音小、动作灵敏、响应快；这样，本发明能更好地适用于以水作为液压传动介质的工作环境。

驱动活塞9、20表面也可紧密结合有增强塑料层而与所述密封件1、10构成摩擦副。

先导通水口K₁或先导通水孔K₂处设有控制阀杆16移动速度快慢的针型流量调节装置24，附图标号2为密封圈、附图标号22为垫圈，附图标号23为螺母。

参照图4。所述水压驱动阀V₁、V₂、V₃、V₄的结构如下：它包括阀体56，所述阀体一端连接阀盖54，阀体与阀盖之间密封，附图标号55为实现密封的密封圈。对于水压驱动阀V₁，图4中附图标号C相当于先导控制口C₁，以此类推。所述阀体内设有阀芯59，阀芯59和阀盖54之间设有弹簧57，阀芯的头部为锥形结构，阀体上设有与该锥形结构相配的阀芯座，附图标号60为阀芯上所设的与阀座配合的密封圈。水压驱动阀的进水口A和出水口B分别设于阀芯座前后，对于水压驱动阀V₁，图4中附图标号A相当于进水口A₁，附图标号B相当于进水口B₁，以此类推。出水口B与阀盖54之间的阀体上还设有与阀芯密封的、由工程塑料密封圈和橡胶密封圈组成的组合密封圈58，所述工程塑料密封圈处于橡胶密封圈的内侧，橡胶密封圈的横截面为凹型，其开口朝向阀盖，它可采用丁晴橡胶。阀芯59的材质为硬性非金属材质，在本实施例中它采用轻质工程塑料制成，具体为聚甲醛材质，采用轻质工程塑料的阀芯59和组合密封圈58构成摩擦副，这样，使得水压驱动阀密封效果好并非常耐磨，可以大大延长水压驱动阀的寿命，质量小、惯性小，行程短，噪音小，故其动作灵敏、响应快，能更好地适用于以水作为液压传动介质的工作环境。

所述电磁换向阀V₆设有阀座45，通水口N₅、进水口P₂、通水口N₆自左至右设置在阀座45上；

所述电磁换向阀V₆还设有连接在阀座左侧的左阀盖37和连接在阀座右侧的右阀盖49，排水口O₃设置在左阀盖37上，排水口O₄设置在右阀盖49上；

所述电磁换向阀V₆在阀座45左侧内安装多孔环42，在阀座右侧内安装有多孔环48，多孔环42设有与通水口N₅导通的通水孔S₅，多孔环48设有与通水口N₆导通的通水孔S₆；附图标号41和50分别为实现左阀盖37与多孔环42密封、右阀盖49与多孔环48密封的密封圈。

多孔环42和阀座45之间在通水口N₅两侧密封，多孔环48和阀座45之间在通水口N₆两侧密封；附图标号53、52、46、47分别为实现上述密封的密封圈。

所述电磁换向阀V₆还设有阀杆44，所述阀杆44带有与多孔环42动密封配合的左密封圈43和与多孔环48动密封配合的右密封圈51；左密封圈43和右密封圈51可采用方向控制阀中的左密封圈18和右密封圈14的结构。

所述电磁换向阀V₆在阀杆的左端设有活塞40，附图标号39为实现活塞40与左阀盖37之间的密封的密封圈，并在该端设有与活塞配合的电磁铁36及作用于活塞的弹簧38，弹簧38对活塞的作用方向和电磁铁对活塞的作用方向相反。

所述左密封圈43和右密封圈51、排水口O₃和O₄、通水口N₅和N₆、进水口P₂的配合满足电磁换向阀V₆能够提供两种工作状态：进水口P₂与通水口N₅接通和排水口O₄与通水口N₆接通，进水口P₂与通水口N₆接通和排水口O₃与通水口N₅接通；

方向控制阀V₅的进水口P₁通过水管8与高压海水进水口W₅相连，电磁换向阀V₆的进水口P₂通过水管13与低压海水进水口W₆连通；

水压驱动阀V₁的进水口A₁及水压驱动阀V₄的进水口A₄通过水管2连接并与高压浓水进水口W₂连通；

方向控制阀V₅的通水口N₁通过水管4与水压驱动阀V₁的先导控制口C₁连通，通水口N₂通过水管5与水压驱动阀V₂的先导控制口C₂连通，通水口N₃通过水管6与水压驱动阀V₃的先导控制口C₃连通，通水口N₄通过水管7与水压驱动阀V₄的先导控制口C₄连通；

方向控制阀V₅的先导控制口K₁通过水管11与电磁换向阀V₆的通水口N₅连通，方向控制阀V₅的先导控制口K₂通过水管12与电磁换向阀V₆的通水口N₆连通；

水压驱动阀V₃的进水口A₃与水压驱动阀V₁的出水口B₁通过水管1连接并与压力交换管通水口W₁连通；水压驱动阀V₂的进水口A₂与水压驱动阀V₄的出水口B₄通过水管3连接并与压力交换管通水口W₃连通；

水压驱动阀V₂的出水口B₂、水压驱动阀V₃的出水口B₃、排水口O₁、O₂、O₃、O₄通过水管9连接在一起并与浓水排放口W₄连通；

下面结合附图，按步骤对本发明作进一步的陈述：

1.经预处理的海水由原水泵61出来的水分成两股，一股海水经高压泵62增压，直接进入反渗透装置63；另一股海水经压力交换管，再通过压力提升泵68加压，然后进入反渗透装置63。

2.当压力交换管71上的位置传感器69检测到压力交换管71中活塞运动到左极限位置时将信号反馈给PLC，PLC控制电磁换向阀V₆的电磁铁得电，经原水泵61升压的低压海水经W₆从进水口P₂入电磁换向阀V₆，从通水口N₅出来进入水管11，经先导控制口K₁进入方向控制阀V₅，推动阀杆16向右移动。

刚开始阀杆16位于左端附近位置，密封圈18处于多孔环17的通水孔T₁左侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃左侧。由压力提升泵68提升压力的高压海水经通水口W₅先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₁、N₂流入水管4、5，然后从先导控制口C₁、C₂进入水压驱动阀V₁、V₂，驱动水压驱动阀V₁、V₂的阀芯59，水压驱动阀V₁、V₂关闭。同时，水压驱动阀V₃、V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₃、C₄进入水管6、7，再经过通水口N₃、N₄进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₂排出，水压驱动阀V₃、V₄开启。

此时，自反渗透装置63浓水出口而来的高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₄入水压驱动阀V₄，再经出水口B₄入水管3与压力交换管71通水口W₃导通；同时，压力交换管72内的低压浓水可以经通水口W₁入水管1，经进水口A₃入水压驱动阀V₃，再经出水口B₃入水管9，从排水口W₄排出。

接着阀杆16向右运动一定距离，使密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁左侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃与通水孔T₄之间。高压海水经通水口W₅先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₁、N₂、N₃，流入水管4、5、6，然后从先导控制口C₁、C₂、C₃进入水压驱动阀V₁、V₂、V₃，驱动水压驱动阀V₁、V₂、V₃的阀芯59，水压驱动阀V₁、V₂、V₃关闭。同时，水压驱动阀V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₄进入水管7，再经过通水口N₄，进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₂排出，水压驱动阀V₄开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₄入水压驱动阀V₄，再经出水口B₄入水管3与压力交换管71通水口W₃导通；同时，压力交换管72内的浓水不向外排出。

接着阀杆16运动到中间位置附近，密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁与通水孔T₂之间，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃与通水孔T₄之间。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₂、N₃流入水管5、6，然后从先导控制口C₂、C₃进入水压驱动阀V₂、V₃，驱动水压驱动阀V₂、V₃的阀芯59，水压驱动阀V₂、V₃关闭。同时，水压驱动阀V₁、V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁、C₄进入水管4、7，再分别经过通水口N₁、N₄进入方向控制阀V₅，然后分别从排水口O₁、O₂排出，水压驱动阀V₁、V₄开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₁、A₄入水压驱动阀V₁、V₄，再经出水口B₁、B₄入水管1、3同时与压力交换管72、71通水口W₁、W₃导通。

然后阀杆16继续向右端运动一定距离，密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁与通水孔T₂之间，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₄右侧。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₂、N₃、N₄流入水管5、6、7，然后从先导控制口C₂、C₃、C₄进入水压驱动阀V₂、V₃、V₄，驱动水压驱动阀V₂、V₃、V₄]的阀芯59，水压驱动阀V₂、V₃、V₄关闭。同时，水压驱动阀V₁的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁进入水管4，再经过通水口N₁，进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₁排出，水压驱动阀V₁开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₁入水压驱动阀V₁，再经出水口B₁入水管1与压力交换管72通水口W₁导通；同时，压力交换管71内的浓水不向外排出。

最后，阀杆16继续向右端运动一定距离，密封圈18多孔环17的通水孔T₂右侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₄右侧。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₃、N₄，流入水管6、7，然后从先导控制口C₃、C₄进入水压驱动阀V₃、V₄，驱动水压驱动阀V₃、V₄的阀芯59，水压驱动阀V₃、V₄关闭。同时，水压驱动阀V₁、V₂的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁、C₂进入水管4、5，再分别经过通水口N₁、N₂，进入方向控制阀V₅，然后分别从排水口O₁排出，水压驱动阀V₁、V₂开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₁入水压驱动阀V₁，再经出水口B₁入水管1与压力交换管72通水口W₁导通；同时，压力交换管71内的低压海水可以经通水口W₃入水管3，经进水口A₂入水压驱动阀V₂，再经出水口B₂入水管9从排水口W₄排出。

这时，压力交换管72内高压浓水将能量传递给低压海水，低压海水增压后变成高压海水，再通过压力提升泵68加压，然后进入反渗透装置63；同时，压力交换管71内高压浓水增压交换后变成低压浓水，低压海水将低压浓水推出压力交换管71，经切换阀组73向外排出。

3.当压力交换管72上的位置传感器70检测到压力交换管72中活塞运动到左极限位置时将信号反馈给PLC，PLC控制电磁换向阀V₆的电磁铁失电，低压海水可以经进水口W₆从进水口P₂入电磁换向阀V₆，从通水口N₆出来进入水管11，经先导控制口K₂进入方向控制阀V₅，推动阀杆16向左移动。

刚开始，阀杆16位于右端，密封圈18多孔环17的通水孔T₂右侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₄右侧。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₃、N₄，流入水管6、7然后从先导控制口C₃、C₄进入水压驱动阀V₃、V₄，驱动水压驱动阀V₃、V₄的阀芯59，水压驱动阀V₃、V₄关闭。同时，水压驱动阀V₁、V₂的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁、C₂进入水管4、5，再分别经过通水口N₁、N₂，进入方向控制阀V₅，然后分别从排水口O₁排出，水压驱动阀V₁、V₂开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₁入水压驱动阀V₁，再经出水口B₁入水管1与压力交换管72通水口W₁导通；同时，压力交换管71内的低压浓水可以经通水口W₃入水管3，经进水口A₂入水压驱动阀V₂，再经出水口B₂入水管9从排水口[W₄]排出。

接着，阀杆16向左端运动一定距离，密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁与通水孔T₂之间，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₄右侧。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₂、N₃、N₄流入水管5、6、7，然后从先导控制口C₂、C₃、C₄进入水压驱动阀V₂、V₃、V₄，驱动水压驱动阀V₂、V₃、V₄的阀芯59，水压驱动阀V₂、V₃、V₄关闭。同时，水压驱动阀V₁的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁进入水管4，再经过通水口N₁，进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₁排出，水压驱动阀[V₁]开启。

接着阀杆16运动到中间位置附近，密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁与通水孔T₂之间，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃与通水孔T₄之间。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₂、N₃，流入水管5、6，然后从先导控制口C₂、C₃进入水压驱动阀V₂、V₃，驱动水压驱动阀V₂、V₃的阀芯59，水压驱动阀V₂、V₃关闭。同时，水压驱动阀V₁、V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₁、C₄进入水管4、7，再分别经过通水口N₁、N₄，进入方向控制阀V₅，然后分别从排水口O₁、O₂排出，水压驱动阀V₁、V₄开启。

然后，阀杆16继续向左运动一定距离，使密封圈18仍处于多孔环17的通水孔T₁左侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃与通水孔T₄之间。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₁、N₂、N₃，流入水管4、5、6，然后从先导控制口C₁、C₂、C₃进入水压驱动阀V₁、V₂、V₃，驱动水压驱动阀V₁、V₂、V₃的阀芯59，水压驱动阀V₁、V₂、V₃关闭。同时，水压驱动阀V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₄进入水管7，再经过通水口N₄，进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₂排出，水压驱动阀V₄开启。

最后，阀杆16再继续向左端运动一定距离，密封圈18处于多孔环17的通水孔T₁左侧，密封圈14处于多孔环13的通水孔T₃左侧。高压海水先从进水口P₁进入方向控制阀V₅，再经过通水口N₁、N₂流入水管4、5，然后从先导控制口C₁、C₂进入水压驱动阀V₁、V₂，驱动水压驱动阀V₁、V₂的阀芯59，水压驱动阀V₁、V₂关闭。同时，水压驱动阀V₃、V₄的先导控制腔内的海水，分别从先导控制口C₃、C₄进入水管6、7，再经过通水口N₃、N₄进入方向控制阀V₅，然后从排水口O₂排出，水压驱动阀V₃、V₄开启。

此时，高压浓水可以经进水口W₂入水管2，经进水口A₄入水压驱动阀V₄，再经出水口B₄入水管3与压力交换管71通水口W₃导通；同时，压力交换管72内的低压浓水可以经通水口W₁入水管1，经进水口A₃入水压驱动阀V₃，再经出水口B₃入水管9，从排水口W₄排出。

这时，压力交换管71内高压浓水将能量传递给低压海水，低压海水增压后变成高压海水，再通过压力提升泵68加压，然后进入反渗透装置63；同时，压力交换管72内高压浓水经增压后变成低压浓水，低压海水将低压浓水推出压力交换管72，经切换阀组73向外排出。

4.当压力交换管71上的位置传感器69检测到压力交换管71中活塞运动到左极限位置时将信号反馈给PLC，PLC控制电磁换向阀V₆的电磁铁得电，重复前述步骤，这样循环往复，周期性地将浓水压力能传递给新鲜海水，从而实现能量的回收。

最后，还需要注意的是，以上仅是本发明的一些实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims

1.一种水压驱动的切换阀组，其特征在于它由一个电磁换向阀[V₆]，一个水压驱动的方向控制阀[V₅]，四个水压驱动阀[V₁]、[V₂]、[V₃]、[V₄]组合而成，所述阀组具有六个与外界的通水口，分别为压力交换管通水口[W₁]、[W₃]，高压浓水进水口[W₂]，浓水排放口[W₄]，高压海水进水口[W₅]，低压海水进水口[W₆]；

水压驱动阀分别具有进水口、先导控制口和出水口，所述水压驱动阀的进水口与出水口的接通和关闭由先导控制口和进水口的正负压差控制；

2.如权利要求1所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于所述方向控制阀[V₅]设有阀座[15]，通水口[N₁]、通水口[N₂]、进水口[P₁]、通水口[N₃]、通水口[N₄]自左至右设置在阀座上；

所述方向控制阀[V₅]还设有连接在阀座左侧的左阀盖[2]和连接在阀座右侧的右阀盖[11]，所述先导控制口[K₁]、排水口[O₁]从左至右设置在左阀盖[2]上，所述先导控制口[K₂]、排水口[O₂]自右至左设置在右阀盖[11]上；

所述方向控制阀[V₅]在阀座左侧内安装第一多孔环[17]，在阀座右侧内安装有第二多孔环[13]，第一多孔环[17]自左至右设有与通水口[N₁]导通的第一通水孔[T₁]、与通水口[N₂]导通的第二通水孔[T₂]，第二多孔环[13]自左至右设有与通水口[N₃]导通的第三通水孔[T₃]、与通水口[N₄]导通的第四通水孔[T₄]；

第一多孔环[17]和阀座之间在以下位置被密封：通水口[N₁]左侧、通水口[N₁]和通水口[N₂]之间、通水口[N₂]和压力水进口[P₁]之间；

第二多孔环[13]和阀座之间在以下位置被密封：通水口[N₄]右侧、通水口[N₄]和通水口[N₃]之间、通水口[N₃]和压力水进口[P₁]之间；

所述方向控制阀还设有阀杆[16]，所述阀杆带有与第一多孔环[17]动密封配合的左密封圈[18]和与第二多孔环[13]动密封配合的右密封圈[14]；

所述方向控制阀在阀杆的左右两端设有自由驱动活塞[9]、[20]；自由驱动活塞[20]处于先导通水口[K₁]和排水口[O₁]之间，自由驱动活塞[9]处于先导通水孔[K₂]和第二排水口[O₂]之间。

3.如权利要求2所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于所述左密封圈[18]和右密封圈[14]分别采用自紧式密封圈组，所述自紧式密封圈组采用凹形橡胶密封圈与摩擦环，所述摩擦环处于凹形橡胶密封圈内侧，所述凹形橡胶密封圈的凹形朝向压力水进口[P₁]所处的这一侧。

4.如权利要求3所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于第一多孔环[17]和第二多孔环[13]的内表面紧密结合有增强塑料层而与自紧式密封圈组构成摩擦副。

5.如权利要求2所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于左阀盖[2]和右阀盖[11]内壁分别设有密封件[1]、[10]，自由驱动活塞[9]、[20]表面紧密结合有增强塑料层而与所述密封件构成摩擦副。

6.如权利要求2所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于阀杆[16]采用工程塑料制成。

7.如权利要求2所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于先导通水口[K₁]或[K₂]处设有控制阀杆[16]移动速度快慢的针型流量调节装置[24]。

8.如权利要求1所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于所述电磁换向阀[V₆]设有阀座[45]，通水口[N₅]、进水口[P₂]、通水口[N₆]自左至右设置在阀座[45]上；

所述电磁换向阀[V₆]还设有连接在阀座左侧的左阀盖[37]和连接在阀座右侧的右阀盖[49]，排水口[O₃]设置在左阀盖[37]上，排水口[O₄]设置在右阀盖[49]上；

所述电磁换向阀[V₆]在阀座[45]左侧内安装多孔环[42]，在阀座右侧内安装有多孔环[48]，多孔环[42]设有与通水口[N₅]导通的通水孔[S₅]，多孔环[48]设有与通水口[N₆]导通的通水孔[S₆]；

多孔环[42]和阀座[45]之间在通水口[N₅]两侧密封，多孔环[48]和阀座[45]之间在通水口[N₆]两侧密封；

所述电磁换向阀[V₆]还设有阀杆[44]，所述阀杆[44]带有与多孔环[42]动密封配合的左密封圈[43]和与多孔环[48]动密封配合的右密封圈[51]；

所述电磁换向阀[V₆]在阀杆的左右两端的其中之一设有活塞[40]，并在该端设有与活塞配合的电磁铁[36]及作用于活塞的弹簧[38]，弹簧对活塞的作用方向和电磁铁对活塞的作用方向相反。

9.如权利要求1所述的一种水压驱动的切换阀组，其特征在于所述水压驱动阀包括阀体，所述阀体一端端连接阀盖，阀体与阀盖之间密封，水压驱动阀的先导控制口设于阀盖，所述阀体内设有阀芯，阀芯和阀盖之间设有弹簧，阀芯的头部为锥形结构，阀体上设有与该锥形结构相配的阀芯座，水压驱动阀的进水口和出水口分别设于阀芯座前后；出水口与阀盖之间的阀体上还设有与阀芯密封的、由工程塑料密封圈和橡胶密封圈组成的组合密封圈，所述工程塑料密封圈处于橡胶密封圈的内侧，所述阀芯和所述组合密封圈的接触面材质为工程塑料并和组合密封圈构成摩擦副。