CN104261516A - 一种基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法 - Google Patents

一种基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法 Download PDF

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Abstract

一种基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法，属于能量回收技术领域。通过液体切换器A、液体切换器B和连接2个液体切换器的管路配合使用来实现，液体切换器由缸体和异形活塞组成。本发明的方法能量回收效率高，系统使用寿命长，噪声低。

Description

一种基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法
技术领域
本发明属于一种利用活塞式液体切换器来回收压力能的液体压力能回收方法，属于能量回收技术领域。该方法可用于反渗透海水淡化、石油、化工等领域，高效回收浓盐水、铜氨液、液氨等任何高压液体的压力能，通过降低电耗达到节能效果。
背景技术
在众多石油化工、海水淡化等生产工艺流程中，有许多工序都涉及高压液体通过减压阀将压力降低到所需低压，或者需要排放的液体仍具有很高的压力，在这些减压和排放的过程中造成大量能量损失，这些损失的能量都可以通过该种压力能回收方法回收利用。
压力能回收方法按工作原理主要分有能量转换法和能量传递法。其中能量转换法利用高压液体推动水力透平转动，带动水利透平旋转对低压液体加压，实现“压力能-机械能-压力能”的能量转换，降低高压泵的电耗节约成本，由于工作原理的限制，能量转换法无法避免压力能回收过程中因“压力能-机械能-压力能”的两次能量转换造成的能量损失，这从根本上限制了能量回收效率的提高，一般应用此方法的压力能回收效率在50％～80％之间。
能量传递法利用液体的不可压缩性和帕斯卡定律，直接实现高压液体和低压液体间“压力能-压力能”的能量传递，中间无能量转换损失。能量传递法在近30年发展迅速，主要因为应用该种方法的能量回收效率理论上可以达到100％，而工程应用也已经普遍达到95％以上；并且可处理流量范围更广，适用不同要求的压力能回收场所。
虽然能量传递法相对能量转换法有诸多优点，且国外对此类方法的研究也日趋完善，但国外对此类方法的研究一直高度保密。而我国对能量传递法的研究起步较晚且研究进度缓慢，现在我国工程应用多通过进口价格高昂的压力能回收系统。基于现状，本发明提出一种基于活塞式液体切换器的新型液体压力能回收方法，属于能量传递法范畴，探索具有自主产权的液体压力能回收方法，旨在突破国外对此类方法前沿技术的封锁。
发明内容
本发明提出的一种基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法与国外技术完全不同，通过两个液体切换器实现高低压液体的切换，完成复杂的压力能回收过程。
所述的基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法通过液体切换器A、液体切换器B和连接2个液体切换器的管路配合使用来实现。
上述液体切换器A和液体切换器B结构相同，均见图1-5，均由缸体和异形活塞组成；所述的缸体主要部分为圆柱体空腔(1)，在圆柱体空腔(1)的腔体上开有高压液体管第一连接孔(2)、高压液体管第二连接孔(3)、低压液体管第一连接孔(4)和低压液体管第二连接孔(5)，高压液体管第一连接孔(2)和低压液体管第一连接孔(4)的中心轴线是同一直线，高压液体管第二连接孔(3)和低压液体管第二连接孔(5)的中心轴线是同一直线，高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线和高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线相互平行，且与圆柱体空腔(1)的中心轴线在同一平面上；在圆柱体空腔(1)的腔体上还开有连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)，连接管路第一连接孔(6)的中心轴线垂直相交高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线，同时也垂直相交圆柱体空腔(1)的中心轴线；连接管路第二连接孔(7)的中心轴线垂直相交高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线，同时也垂直相交圆柱体空腔(1)的中心轴线，且连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)在高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线和高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线组成的平面的同侧；并且以上六个连接孔直径相等。
圆柱体空腔(1)在靠近连接管路第一连接孔(6)一侧端面的中心开有驱动轴安装孔(8)，另一侧端面封闭。
所述的异形活塞主要部分为实心圆柱体活塞(9)，实心圆柱体活塞(9)位于圆柱体空腔(1)内并且可进行轴向往复运动，实心圆柱体活塞(9)直径与圆柱体空腔(1)的内径相同，实心圆柱体活塞(9)的轴向长度小于圆柱体空腔(1)的轴向长度，两者之差即为异形活塞在缸体内进行运动的行程，异形活塞的运动行程大于上述六个连接孔直径；驱动轴(10)与实心圆柱体活塞(9)固定连接，通过驱动轴安装孔(8)与外界驱动装置连接，为异形活塞在缸体内做往复运动提供动力；在实心圆柱体活塞(9)的圆周表面上开有第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)，上述每个弧形凹槽的截面为矩形，其中所述的截面为经过实心圆柱体活塞(9)中心轴线的截面；每个弧形凹槽在垂直于实心圆柱体活塞(9)中心轴线方向的截面为部分圆环，该部分圆环的圆心在圆柱体活塞(9)中心轴线上；四个弧形凹槽尺寸相同，弧形凹槽在圆周方向的长度均略大于实心圆柱体活塞(9)周长的1/4，即上述部分圆环对应的圆心角稍大于90°，实心圆柱体活塞(9)和圆柱体空腔(1)匹配时，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向的宽度相等，且等于高压液体管第一连接孔(2)、高压液体管第二连接孔(3)、低压液体管第一连接孔(4)、低压液体管第二连接孔(5)、连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)的直径。优选上述四个弧形凹槽深度通过使得连接孔的孔截面面积等于弧形凹槽矩形截面面积相等来确定，从而使得液体分别在四个弧形凹槽内的流速均等于在六个连接孔的流速。
第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)位于实心圆柱体活塞(9)同一半侧面，第三弧形凹槽(13)位于接近与驱动轴(10)连接的一端，第一弧形凹槽(11)则接近另一端，第一弧形凹槽(11)和第三弧形凹槽(13)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影是重叠的；第二弧形凹槽(12)和第四弧形凹槽(14)位于第一弧形凹槽(11)和第三弧形凹槽(13)之间，第二弧形凹槽(12)邻近第三弧形凹槽(13)，第四弧形凹槽(14)邻近第一弧形凹槽(11)，第二弧形凹槽(12)和第四弧形凹槽(14)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影是重叠的，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影组成稍大于实心圆柱体活塞(9)周长1/2的投影圆环，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)在所述的投影圆环中点均有投影。连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)中心距离、第三弧形凹槽(13)与第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离均等于第一弧形凹槽(11)与第二弧形凹槽(12)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离，第二弧形凹槽(12)与第三弧形凹槽(13)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离以及第一弧形凹槽(11)与第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离均等于异形活塞的运动行程；结合附图，将实心圆柱体活塞(9)安装有驱动轴(10)一侧的端面与圆柱体空腔(1)内部接近高压液体管第一连接孔(2)的端面接触位置作为异形活塞的初始位置，将实心圆柱体活塞(9)的另一侧端面与圆柱体空腔(1)内部另一侧端面接触位置作为异形活塞的终止位置；当异形活塞处于初始位置时，第一弧形凹槽(11)与高压液体管第二连接孔(3)和连接管路第二连接孔(7)分别连通，第二弧形凹槽(12)与低压液体管第一连接孔(4)和连接管路第一连接孔(6)分别连通；当异形活塞处于终止位置时，第四弧形凹槽(14)与低压液体管第二连接孔(5)和连接管组第二连接孔(7)分别连通，第三弧形凹槽(13)与高压液体管第一连接孔(2)和连接管组第一连接孔(6)分别连通。
液体切换器A的高压液体管第一连接孔(2)和高压液体管第二连接孔(3)采用三通管的其中的两个管进行连通，低压液体管第一连接孔(4)和低压液体管第二连接孔(5)采用三通管的其中的两个管进行连通；液体切换器B的高压液体管第一连接孔(2’)和高压液体管第二连接孔(3’)采用三通管的其中的两个管进行连通，低压液体管第一连接孔(4’)和低压液体管第二连接孔(5’)采用三通管的其中的两个管进行连通。
液体切换器A的连接管路第一连接孔(6)与液体切换器B的连接管路第一连接孔(6’)通过连接管路一(15)连接，液体切换器A的连接管路第二连接孔(7)与液体切换器B的第二连接孔(7’)通过连接管路二(16)连接。为了叙述方便，将异形活塞的高压液体管第二连接孔通过第一弧形凹槽与连接管路第二连接孔连通时称为初始位置；将连接管路第二连接孔通过第四弧形凹槽与低压液体管第二连接孔连通时，称为终止位置。液体切换器A和液体切换器B连接并工作时，液体切换器A中异形活塞处于初始位置时，液体切换器B中异形活塞处于终止位置；液体切换器A中异形活塞处于终止位置时，液体切换器B中异形活塞处于初始位置；液体切换器A和液体切换器B同时切换到相应的初始位置和终止位置，即两者相差一个行程。
液体切换器A的两个三通管的接口分别是一个连接待回收压力能的高压回收液，另一个则是需要加压的低压液；液体切换器B两个三通管中的一个三通管接口流出的是待回收压力能的高压回收液泄压后的低压液，另一个三通管接口流出的是低压液加压后的形成的高压液体。
调节液体切换器切换初始位置和终止位置的频率，使得没有经过压力交换的液体不流出液体切换器B。
进一步优选液体切换器A和液体切换器B的尺寸完全相同。
本发明具有下列主要技术优点：
1.采用所述液体压力能回收方法能量回收效率高，系统使用寿命长，噪声低。
2.操作方便，便于维护。
3.液体在切换器及相关管路中的压力损失低。
4.不同液体之间的掺混量低。
5.所需外界驱动装置提供动力少，能耗低。
6.处理流量灵活，对连接管路尺寸进行修改或采用并联等方式均可实现不同的处理流量。
附图说明
图1为缸体的正视图；
图2为图1缸体的侧视图；
图3为异形活塞的立体图；
图4为图3异形活塞的俯视图；
图5为其中一个缸体和异形活塞对应的结构示意图；
图6为基于液体切换器的液体压力能回收装置工作原理图(液体切换器A中异形活塞处于初始位置)；
图7为基于全旋转阀的液体压力能回收装置工作原理图(液体切换器A中异形活塞处于终止位置)；
图中：1、圆柱体空腔；2、高压液体管第一连接孔；3、高压液体管第二连接孔；4、低压液体管第一连接孔；5、低压液体管第二连接孔；6、连接管路第一连接孔；7、连接管路第二连接孔；8、驱动轴安装孔；9、实心圆柱体活塞；10、驱动轴；11、第一弧形凹槽；12、第二弧形凹槽；13、第三弧形凹槽；14、第四弧形凹槽；15、连接管路一；16、连接管路二；17、高压回收液；18、高压出液；19、低压进液；20、低压泄放液；2’、液体切换器B高压液体管第一连接孔；3’、液体切换器B高压液体管第二连接孔；4’、液体切换器B低压液体管第一连接孔；5’、液体切换器B低压液体管第二连接孔；6’、液体切换器B连接管路第一连接孔；7’、液体切换器B连接管路第二连接孔；11’、液体切换器B第一弧形凹槽；12’、液体切换器B第二弧形凹槽；13’、液体切换器B第三弧形凹槽；14’、液体切换器B第四弧形凹槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
图1为缸体的正视图，图2为缸体的侧视图,在缸体的圆柱体空腔上开有七个孔，包括一个驱动轴安装孔、两个高压液体管连接孔、两个低压液体管连接孔以及两个连接管组连接孔。其中驱动轴安装孔位于一个端面的圆心位置，其他孔都分布在圆柱体空腔1的圆周面上。高压液体管第一连接孔2和高压液体管第二连接孔3的中心连线、低压液体管第一连接孔4和低压液体管第二连接孔5的中心连线、连接管组第一连接孔6和连接管组第二连接孔7的中心连线以及圆柱体空腔中心轴线互相平行。连接管组第一连接孔6的轴线与高压液体管第一连接孔2的轴线、低压液体管第一连接孔4的轴线在同一平面内，角度相差90°，且该平面垂直于圆柱体空腔中心轴线。连接管组第二连接孔7的轴线与高压液体管第二连接孔3的轴线、低压液体管第二连接孔5的轴线在同一平面内，角度相差90°，且该平面垂直于圆柱体空腔中心轴线。
图3为异形活塞的正视图，图4为异形活塞的俯视图，主要部分即为实心圆柱体活塞9以及在该活塞圆周面挖的四个弧形凹槽。所述弧形凹槽在圆周方向要覆盖高压液体管连接孔和对应的连接管组连接孔，以及低压液体管连接孔和对应的连接管组连接孔；所述弧形凹槽沿实心圆柱体活塞9轴向的宽度相等，且等于高压液体管第一连接孔2、高压液体管第二连接孔3、低压液体管第一连接孔4、低压液体管第二连接孔5、连接管路第一连接孔6和连接管路第二连接孔7的孔直径。所述弧形凹槽的作用是连通高压液体管连接孔和对应的连接管组连接孔以及低压液体管连接孔和对应的连接管组连接孔，通过异形活塞在缸体内的往复运动完成对不同液体的切换功能。
图5为液体切换器的结构示意图，将缸体和异形活塞装配到一起。低压液体管第一连接孔4和连接管路第一连接孔6对应第二弧形凹槽12两端，使得低压液体管第一连接孔4和连接管路第一连接孔6通过第二弧形凹槽12进行连通，同时高压液体管第二连接孔3和连接管路第二连接孔7对应第一弧形凹槽11两端，使得高压液体管第二连接孔3和连接管路第二连接孔7通过第一弧形凹槽11进行连通；同理若高压液体管第一连接孔2和连接管路第一连接孔6对应第三弧形凹槽13两端，使得高压液体管第一连接孔2和连接管路第一连接孔6通过第三弧形凹槽13进行连通，同时低压液体管第二连接孔5和连接管路第二连接孔7对应第四弧形凹槽14两端，使得低压液体管第二连接孔5和连接管路第二连接孔7通过第四弧形凹槽14进行连通。
下面说明所述的基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法。为了叙述方便，将异形活塞的高压液体管第二连接孔通过第一弧形凹槽与连接管路第二连接孔连通时称为初始位置；将连接管路第二连接孔通过第四弧形凹槽与低压液体管第二连接孔连通时，称为终止位置。图6为本发明方法中液体切换器工作的起始状态，异形活塞A处于初始位置时的工作原理图，异形活塞A的高压液体管第二连接孔3通过第一弧形凹槽11与连接管路第二连接孔7连通；液体切换器中异形活塞B处于终止位置时的工作原理图，异形活塞B的连接管路第二连接孔7’通过第四弧形凹槽14’与低压液体管第二连接孔5’连通,此时待回收压力能的高压回收液17通过三通管从高压液体管第二连接孔3进入液体切换器A，通过第一弧形凹槽11进入连接管路第二连接孔7，然后通过连接管路二16进入液体切换器B中连接管组第二连接孔7’，通过液体切换器B第四弧形凹槽14’从液体切换器B低压液体管第二连接孔5’流出液体切换器B；同时，低压进液19通过三通管从液体切换器A的低压液体管第一连接孔4进入液体切换器A，通过第二弧形凹槽12进入连接管路第一连接孔6，然后通过连接管路一15进入液体切换器B连接管路第一连接孔6’，通过液体切换器B第三弧形凹槽13’从液体切换器B高压液体管第一连接孔2’流出液体切换器B；
在上述工作状态下启动外界驱动装置，分别驱动两个液体切换器的异形活塞同时迅速完成一个行程的活塞运动，使得液体切换器A中异形活塞处于终止位置，液体切换器B中异形活塞处于初始位置，此时的工作原理如图7所示。这时高压回收液17通过三通管从高压液体管第一连接孔2进入液体切换器A，通过第三弧形凹槽13以及连接管路第一连接孔6进入连接管路一15，由于经过上一个行程工作过程后连接管路一15的流道中充满低压进液19，利用液体的不可压缩性原理，这一行程过程进入连接管路一15的待回收压力能的高压回收液17压缩上一个工作过程留下的低压海水19使其增压，从而实现了压力能从高压回收液17到低压进液19的传递，增压后的低压进液19成为高压出液18，通过液体切换器B连接管路第一连接孔6’进入液体切换器B第二弧形凹槽12’从液体切换器B低压液体管第一连接孔4’流出液体切换器B。同时，低压进液19通过三通管从低压液体管第二连接孔5进入液体切换器A，通过第四弧形凹槽14以及连接管路第二连接孔7进入连接管路二16，由于经过上一个行程工作过程后连接管路二16的流道中充满低压泄放液20，低压泄放液20由上一工作过程中高压回收液17将压力能传递给低压进液19转化而来，利用液体的不可压缩性原理，进入连接管路二16的低压进液19压缩上一个工作过程留下的低压泄放液20使其不断离开液体切换器B，从而实现了低压进液19驱替低压泄放液20的过程，被驱替的低压泄放液20通过液体切换器B连接管路第二连接孔7’进入液体切换器B第一弧形凹槽11’从液体切换器B高压液体管第二连接孔3’流出液体切换器B。完成上述工作过程后，液体切换器A和液体切换器B中的异形活塞在驱动装置的作用下各自迅速完成一个行程的活塞运动，回到图6的工作状态，完成下一个工作过程，两个液体切换器相互配合，循环交替完成上述两个工作过程，从而实现回收高压回收液的压力能以增压低压进液的能量回收功能。上述每个行程的液体刚填充满所对应的液体切换器A中液体管连接孔到液体切换器B中液体管连接孔之间的连通体积时及时同时调整液体切换器A和B的初始位置和终止位置。

Claims (3)

1.基于活塞式液体切换器的液体压力能回收方法，其特征在于，通过液体切换器A、液体切换器B和连接2个液体切换器的管路配合使用来实现；
上述液体切换器A和液体切换器B结构相同，均由缸体和异形活塞组成；所述的缸体主要部分为圆柱体空腔(1)，在圆柱体空腔(1)的腔体上开有高压液体管第一连接孔(2)、高压液体管第二连接孔(3)、低压液体管第一连接孔(4)和低压液体管第二连接孔(5)，高压液体管第一连接孔(2)和低压液体管第一连接孔(4)的中心轴线是同一直线，高压液体管第二连接孔(3)和低压液体管第二连接孔(5)的中心轴线是同一直线，高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线和高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线相互平行，且与圆柱体空腔(1)的中心轴线在同一平面上；在圆柱体空腔(1)的腔体上还开有连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)，连接管路第一连接孔(6)的中心轴线垂直相交高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线，同时也垂直相交圆柱体空腔(1)的中心轴线；连接管路第二连接孔(7)的中心轴线垂直相交高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线，同时也垂直相交圆柱体空腔(1)的中心轴线，且连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)在高压液体管第一连接孔(2)的中心轴线和高压液体管第二连接孔(3)的中心轴线组成的平面的同侧；并且以上六个连接孔直径相等；
圆柱体空腔(1)在靠近连接管路第一连接孔(6)一侧端面的中心开有驱动轴安装孔(8)，另一侧端面封闭；
所述的异形活塞主要部分为实心圆柱体活塞(9)，实心圆柱体活塞(9)位于圆柱体空腔(1)内并且可进行轴向往复运动，实心圆柱体活塞(9)直径与圆柱体空腔(1)的内径相同，实心圆柱体活塞(9)的轴向长度小于圆柱体空腔(1)的轴向长度，两者之差即为异形活塞在缸体内进行运动的行程，异形活塞的运动行程大于上述六个连接孔直径；驱动轴(10)与实心圆柱体活塞(9)固定连接，通过驱动轴安装孔(8)与外界驱动装置连接，为异形活塞在缸体内做往复运动提供动力；在实心圆柱体活塞(9)的圆周表面上开有第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)，上述每个弧形凹槽的截面为矩形，其中所述的截面为经过实心圆柱体活塞(9)中心轴线的截面；每个弧形凹槽在垂直于实心圆柱体活塞(9)中心轴线方向的截面为部分圆环，该部分圆环的圆心在圆柱体活塞(9)中心轴线上；四个弧形凹槽尺寸相同，弧形凹槽在圆周方向的长度均略大于实心圆柱体活塞(9)周长的1/4，即上述部分圆环对应的圆心角稍大于90°，实心圆柱体活塞(9)和圆柱体空腔(1)匹配时，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向的宽度相等，且等于高压液体管第一连接孔(2)、高压液体管第二连接孔(3)、低压液体管第一连接孔(4)、低压液体管第二连接孔(5)、连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)的直径；第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)位于实心圆柱体活塞(9)同一半侧面，第三弧形凹槽(13)位于接近与驱动轴(10)连接的一端，第一弧形凹槽(11)则接近另一端，第一弧形凹槽(11)和第三弧形凹槽(13)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影是重叠的；第二弧形凹槽(12)和第四弧形凹槽(14)位于第一弧形凹槽(11)和第三弧形凹槽(13)之间，第二弧形凹槽(12)邻近第三弧形凹槽(13)，第四弧形凹槽(14)邻近第一弧形凹槽(11)，第二弧形凹槽(12)和第四弧形凹槽(14)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影是重叠的，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)在实心圆柱体活塞(9)端面上的投影组成稍大于实心圆柱体活塞(9)周长1/2的投影圆环，第一弧形凹槽(11)、第二弧形凹槽(12)、第三弧形凹槽(13)、第四弧形凹槽(14)在所述的投影圆环中点均有投影。连接管路第一连接孔(6)和连接管路第二连接孔(7)中心距离、第三弧形凹槽(13)与第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离均等于第一弧形凹槽(11)与第二弧形凹槽(12)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离，第二弧形凹槽(12)与第三弧形凹槽(13)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离以及第一弧形凹槽(11)与第四弧形凹槽(14)沿实心圆柱体活塞(9)轴向之间的距离均等于异形活塞的运动行程；结合附图，将实心圆柱体活塞(9)安装有驱动轴(10)一侧的端面与圆柱体空腔(1)内部接近高压液体管第一连接孔(2)的端面接触位置作为异形活塞的初始位置，将实心圆柱体活塞(9)的另一侧端面与圆柱体空腔(1)内部另一侧端面接触位置作为异形活塞的终止位置；当异形活塞处于初始位置时，第一弧形凹槽(11)与高压液体管第二连接孔(3)和连接管路第二连接孔(7)分别连通，第二弧形凹槽(12)与低压液体管第一连接孔(4)和连接管路第一连接孔(6)分别连通；当异形活塞处于终止位置时，第四弧形凹槽(14)与低压液体管第二连接孔(5)和连接管组第二连接孔(7)分别连通，第三弧形凹槽(13)与高压液体管第一连接孔(2)和连接管组第一连接孔(6)分别连通；
液体切换器A的高压液体管第一连接孔(2)和高压液体管第二连接孔(3)采用三通管的其中的两个管进行连通，低压液体管第一连接孔(4)和低压液体管第二连接孔(5)采用三通管的其中的两个管进行连通；液体切换器B的高压液体管第一连接孔(2’)和高压液体管第二连接孔(3’)采用三通管的其中的两个管进行连通，低压液体管第一连接孔(4’)和低压液体管第二连接孔(5’)采用三通管的其中的两个管进行连通；
液体切换器A的连接管路第一连接孔(6)与液体切换器B的连接管路第一连接孔(6’)通过连接管路一(15)连接，液体切换器A的连接管路第二连接孔(7)与液体切换器B的第二连接孔(7’)通过连接管路二(16)连接。为了叙述方便，将异形活塞的高压液体管第二连接孔通过第一弧形凹槽与连接管路第二连接孔连通时称为初始位置；将连接管路第二连接孔通过第四弧形凹槽与低压液体管第二连接孔连通时，称为终止位置；液体切换器A和液体切换器B连接并工作时，液体切换器A中异形活塞处于初始位置时，液体切换器B中异形活塞处于终止位置；液体切换器A中异形活塞处于终止位置时，液体切换器B中异形活塞处于初始位置；液体切换器A和液体切换器B同时切换到相应的初始位置和终止位置，即两者相差一个行程；
液体切换器A的两个三通管的接口分别是一个连接待回收压力能的高压回收液，另一个则是需要加压的低压液；液体切换器B两个三通管中的一个三通管接口流出的是待回收压力能的高压回收液泄压后的低压液，另一个三通管接口流出的是低压液加压后的形成的高压液体。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，液体切换器的第一弧形凹槽、第二弧形凹槽、第三弧形凹槽、第四弧形凹槽四个弧形凹槽深度通过使得连接孔的孔截面面积等于弧形凹槽矩形截面面积相等来确定，从而使得液体分别在四个弧形凹槽内的流速均等于在六个连接孔的流速。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，调节液体切换器切换初始位置和终止位置的频率，使得没有经过压力交换的液体不流出液体切换器B。
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