CN109626509B - 膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统 - Google Patents
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Abstract
一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，包括有两个液压缸和两个螺旋电动推杆，两液压缸中的活塞杆与螺旋电动推杆相连接，组成两个协同工作的压力工作单位，增压和泄压过程可同时分别进行，确保输出端增压海水压力的稳定；两液压缸体内另外加入了一个自由活塞；两液压缸与高压、泄压盐水端通过一个电磁方向控制阀连接；所述两液压缸分别与增压、低压海水管路通过单向阀连接；控制调节器借助流体压力传感器、速度传感器和位置传感器，不断检测流体在两液压缸不同腔室中的运动状态，并通过控制曲线来控制可调节阀的切换和电动推杆的推力，调节不同腔室内增压、低压海水与高压、泄压盐水的压力和流速。本发明降低了能耗和经济成本。
Description
技术领域
本发明涉及到一种用于反渗透膜法海水淡化设备中、作为耗能减少机构的能量回收系统，尤其是一种将压力提升泵与能量回收装置一体化的集成系统。
背景技术
现有海水淡化技术种类很多，有高效蒸馏法、闪蒸法、反渗透膜法、电渗析离子交换法、冷冻法等，但适用于大规模商业化应用的淡化海水方法只有多级闪蒸、多效蒸馏和反渗透法。其中，反渗透法具备适应性强，应用范围广，规模可大可小，建设周期短等特点。近年来反渗透法取得了快速的发展，淡化成本也在逐渐降低，在全世界海水淡化方法的应用上已排在第一位，所占比例已达到60％，并且比例还在不断上升，已经为了海水淡化研究的主导方向。
反渗透过程能耗的降低是反渗透技术得以快速发展的重要因素。反渗透海水淡化技术操作过程中的压力在6～8MPa之间，分离淡水后从膜组件中排放出的浓盐水压力仍高达5～6.5MPa，如果将其直接排放将造成巨大浪费。研究表明，浓盐水压力能直接释放所造成的损失约占海水淡化总成本的30％～50％、运行费用的75％。而安装了压力能回收装置的海水淡化系统的能耗从6～8k W·h/m^3降低到4～5k W·h/m^3，甚至可以降到2k W·h/m^3。如果高压浓盐水中的能量能得到有效回收，可极大降低成本与能耗。
目前，膜法海水淡化三大关键技术中的反渗透膜和高压泵两大核心技术已基本被攻克，现有国产的反渗透膜和高压泵装置应用于工程实际中。但是由于能量回收装置结构复杂，各个部件之间需要精密的配合，若是设计不当在实际应用中经常出现串流、卡死等现象，能量回收装置的关键技术在国内还存在很大的突破空间。
能量回收装置根据工作原理可分为离心式和正位移式能回收装置。离心式能量回收装置利用高压浓盐水推动水力透平转动，从而带动泵旋转对进料海水加压，实现“压力能—机械能—压力能”的转换，其维护简单，初期投资低，但由于需要经过2次能量转换才能完成回收过程，导致能量回收效率较低，其效率在50％～80％，这使得离心式能回收装置的发展受到一定限制。正位移式能回收装置利用流体的不可压缩性，通过高压流体压缩低压流体，将高压浓盐水的压力能直接传递给低压进料海水，实现了“压力能—压力能”的直接传递。由于减少了能量转化的中间环节，能量回收效率大大提高，一般可达到90％以上。
正位移式压力能回收装置分为活塞式能量回收装置和旋转式能量回收装置。旋转式能量回收装置通过流体直接接触的方式实现压力能的传递，能量传递效率高，但存在密封处泄露、流体间混合等问题。活塞式能量回收装置通过实体活塞可有效防止液体掺混，单机容量大，但需要复杂的控制系统以及精确的阀门配合。两种能量回收装置都需要配置压力提升泵，且输出增压海水的压力还会存在，由于阀体的切换而导致的压力脉冲等问题。
在实际工况中，一般增压海水的压力只比进膜压力要求工作压力，低了约零点几兆帕。所以，可为活塞再提供一个额外的推力，让增压海水二次增压，使其输出压力直接达到进入反渗透的工作压力。因此，可在反渗透海水淡化系统中可省去压力提升泵，很大程度上降低了能耗和经济成本。
发明内容
为了克服已有膜法海水淡化方式的能耗较大、经济成本较高的不足，本发明提供一种降低了能耗和经济成本的膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，包括有两个液压缸和两个螺旋电动推杆，两液压缸中的活塞杆与螺旋电动推杆相连接，组成两个协同工作的压力工作单位，增压和泄压过程可同时分别进行，确保输出端增压海水压力的稳定；所述两液压缸体内另外加入了一个自由活塞；所述两液压缸与高压、泄压盐水端通过一个电磁方向控制阀连接；所述两液压缸分别与增压、低压海水管路通过单向阀连接；所述一体化系统还包括一个控制调节器，控制调节器借助流体压力传感器、速度传感器和位置传感器，不断检测流体在两液压缸不同腔室中的运动状态，并通过控制曲线来控制可调节阀的切换和电动推杆的推力，调节不同腔室内增压、低压海水与高压、泄压盐水的压力和流速。
进一步，入口管道上安装高压泵，所述高压泵的出口与反渗透膜组件连接，高压泵前端的入口管道通过低压海水管道进入两个液压缸，两个液压缸的出口与反渗透膜组件连接；未通过反渗透膜流出的高压盐水会首先通过一个电磁换向阀，然后进入一个已完成泄压过程充满低压海水的液压缸有杆腔中，通过活塞与低压海水接触实现压力能的传递，增压过程开始。
再进一步，所述液压缸中活塞杆和电动螺旋推杆通过弹簧连接，连接处选用弹性系数较大的弹簧。在压力耦合开始时，活塞液到达压缸上顶端附近的位置传感器处，活塞杆受到电动螺旋推杆的推力会突然变大，连接处的弹簧可降低刚性冲击，起到缓冲作用，并在弹簧连接处配有塑性辅助连接材料。
更进一步，在液压缸增压海水输出管道中加入了两个流体压力传感器，可以时刻检测出口增压海水的工作压力。当控制调节器接收到增压海水压力低于进入反渗透膜工作压力的信号时，控制调节器会增大螺旋电动推杆的推力，补充其低于进入反渗透膜工作压力要求的剩余部分压力。
两液压缸上下两顶端附近处，加入了四个位置传感器，分别标记两液压缸增压过程中压力耦合段的区间，所述耦合区间发生在两个液压缸增压过程中的开始与结束时。
所述系统设置速度传感器，用于配合位置传感器检测活塞杆的速度，把信号传递给控制调节器，完成增压与泄压过程中阀体的相互切换。
螺旋电动推杆驱动方式为电机驱动，传动方式为丝杠传动，内置反自锁制动器与变频器，电机可带动推杆快速进行进程与回程操作。
控制调节器主要为一个控制系统，该控制系统核心的部件为一个中心处理单元，各传感器传递的检测信号会经过中心处理单元进行处理分析，分析后的结果又会以电信号的形式及时地传递给螺旋电动推杆、单向阀和电磁换向阀。各控制程序独立工作，可实现调节耦合、增压与泄压过程的进行与切换，其控制曲线见附图2、3、4、5。
电磁换向阀为一个油浸式三位四通电磁换向阀，油浸式三位四通电磁换向阀的铁芯和线圈都浸在油液中工作，该电磁换向阀具有中位过渡机能，在中位时回油口T和两工作油口A、B同时连通，可降低换向冲击。
自由活塞下端连接的有缓冲弹性材料，可缓解自由活塞与液压缸端面的接触冲击，另外在活塞杆密封处添加了防尘圈，防止有杂物带入液压缸；液压缸缸体的制作材料为高强度铸铁HT200，活塞与活塞杆的制作材料为铝或铜合金，液压缸与活塞杆之间采用橡胶V型密封圈进行密封。
本发明中，两液压缸进行正常工作时，两液压缸进行正常工作时，增压过程时间较泄压过程时间多，增压过程比泄压过程多出的时间为增压过程中压力递增与递减两个阶段所用时间之和。并且在增压过程中，压力递增与递减两个阶段所用时间相同，因此可将增压过程压力递增和递减两个阶段进行压力耦合，使两液压缸输出端的增压海水压力相互补偿，保持相对稳定，降低系统中由阀体切换所带来的压力波动和脉冲。
泄压过程开始时，低压海水暂时不进入液压缸，活塞在电动螺旋推杆的推动下继续给低压海水加压，开始增压海水输出端压力的耦合。自由活塞和泄压盐水因重力作用会向下运动一段距离，这时自由活塞与活塞之间形成一段空腔，空腔相对大气压呈现负压。当活塞到达液压缸上顶端且增压海水压力耦合结束时，电动螺旋推杆已不再为活塞提供推力，低压海水入口处单向阀开启，低压海水进入液压缸。由于此时活塞与自由活塞之间负压的作用，且低压海水管道内缓存了大量低压海水，低压海水会迅速进入液压缸内，活塞下降过程中，两活塞之间的距离会逐渐减小，负压作用也会逐渐降低，直至两活塞之间距离为零，负压作用消失。之后两活塞会一起推动泄压盐水向下运动，直到液压缸底端，自由活塞下端附有抗冲击材料，可降低自由活塞与液压缸底端壁面突然接触时的刚性冲击，泄压过程的时间可通过改变自由活塞的重量和缸体的长度来调节。
活塞杆的所受到来自电动推杆的推力F＝(P×A-P1×A1)ηm+mg，其中P为进入反渗透膜工作压力，P1为高压盐水压力，A为无杆腔中活塞的有效面积，A1为有杆腔中活塞的有效面积，m为活塞和活塞杆的总重量，g为重力加速度，ηm为缸体的机械效率。
液压缸连接的低压海水管道直径要比增压海水管道和高压、泄压盐水管道略长。这样可以避免在压力耦合时，由于两液压缸同时进行增压过程，低压海水管道入口端暂时关闭短暂时间所造成的憋压问题。直径略长的低压海水管道内可以临时储存更多的低压海水，在泄压过程中可快速补充低压海水，使泄压过程快速完成。
在能量回收系统中加入压力耦合过程的设计，并不能完全消除压力的波动，只是使其大幅度的削弱与降低。液压系统中输出的流量只跟输入端高压盐水的流量有关，而因为压力耦合的缘故，在系统压力耦合时会有稍微的流量波动，但对反渗透膜组件正常工作的影响可忽略。
本发明的有益效果主要表现在：可省去压力提升泵，很大程度上降低了能耗和经济成本。
附图说明
图1为本发明所提供的海水淡化能量回收一体化系统的原理图。
图2为本发明实施例中的增压海水加入螺旋电动推杆后的压力曲线对比图。
图3为本发明实施例中的增压海水压力耦合曲线图。
图4为本发明实施例中的增压海水输出压力曲线图。
图5为本发明实施例中的电动螺旋推杆推力曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1～图5，一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，包括有液压缸6和7、电动螺旋推杆23和24、高压泵12、反渗透膜组件16、连接弹簧21和22、活塞6a和7a、单向阀3和13、电磁换向阀17和控制单元18等。液压缸6、7中的活塞杆8、9分别与电动螺旋推杆23、24相连接，组成两个协同工作的压力交换单位，增压和泄压过程可同时分别进行，确保了输出端增压海水压力的稳定。所述液压缸6、7在进行增压工作时，电动螺旋推杆23、24为加压过程中的活塞6b、7b再提供一个额外的推力，使低压海水二次增压，增压海水输出压力可直接达到进入反渗透膜的工作压力。所述液压缸体6、7内分别另外加入了一个自由活塞6c、7c，在进行泄压过程时，利用自由活塞6c、7c及泄压盐水自身的重力可实现快速泄压。因此增压过程会比泄压过程的时间长，再通过两缸增压过程中开始和结束两个时间段的压力耦合，可降低由于阀体的切换导致的压力脉冲，使进入反渗透膜的增压海水压力相对稳定；所述液压缸6、7与高压、泄压盐水端通过一个电磁换向阀17连接；所述两液压缸分别与高、低压海水管路通过单向阀3a、3b连接。所述能量回收一体化系统包括了一个控制调节器18，控制调节器18借助流体压力传感器14、15、速度传感器19、20和位置传感器4、5、10、11，不断检测流体在液压缸6、7不同腔室6a、7a、6e、7e中的运动状态，并通过控制曲线来控制单向阀3、电磁换向阀17的切换和电动推杆23、24的推力，调节不同腔室6a、7a、6e、7e内高、低压海水与盐水的压力和流速。液压缸6、7上下两顶端附近处，加入了四个位置传感器4、5、10、11，分别标记液压缸6、7增压过程中压力耦合段的区间，所述耦合区间发生在两个液压缸6、7增压过程中的开始与结束时。能量回收一体化系统中加入了速度传感器19、20，用于配合位置传感器4、5、10、11检测活塞杆8、9的速度，把信号传递给控制调节器18，完成增压与泄压过程的相互切换。
如上所述，因两液压缸6、7分别加入了一个自由活塞6c、7c，且仅靠高压盐水提供的压力不能使低压海水增压到反渗透膜工作压力，这就需要电动螺旋推杆23、24提供一定的补充推力，该推力与高压盐水的压力叠加后一起推动活塞6b、7b，使低压海水二次增压。所以在液压缸增压海水出还加入流体压力传感器14、15，可以时刻检测出口增压海水的工作压力。当控制调节器18接收到增压海水压力低于进入反渗透膜的工作压力的信号时，控制调节器18会增大螺旋电动推杆23、24的推力，补充其低于进入反渗透膜工作压力要求的剩余部分压力。
在本实施方式中，上述液压缸中活塞杆8、9和电动螺旋推杆23、24通过弹簧连接，连接处选用弹性系数较大的弹簧。在压力耦合开始时，活塞到达液压缸7上顶端附近的位置传感器4、5处，活塞杆8、9受到电动螺旋推杆23、24的推力会突然变大，连接处的弹簧21、22可降低刚性冲击，起到缓冲作用，并在弹簧连接处配有塑性辅助连接材料。
在本实施方式中，当泄压过程开始时，低压海水暂时不进入液压缸6或7，活塞6b或7b在电动螺旋推杆23或24的推动下继续给低压海水加压，开始增压海水输出端压力的耦合，自由活塞6c或7c和泄压盐水因重力作用会向下运动一段距离，这时自由活塞6c或7c与活塞6b或7b之间会形成一段空腔，该空腔相对大气压呈现负压。当活塞6b或7b到达液压缸6或7上顶端且增压海水压力耦合结束时，电动螺旋推杆23或24已不再为活塞6b或7b提供推力，低压海水入口2a或2b处单向阀3a或3b开启，低压海水进入液压缸。由于此时活塞6b或7b与自由活塞6c或7c之间负压的作用，且低压海水管道2a或2b内缓存了大量低压海水，低压海水会迅速进入液压缸6或7内，在活塞6b或7b与自由活塞6c或7c下降过程中，两活塞之间的距离会逐渐减小，负压作用也会逐渐降低，直至两活塞之间距离为零，负压作用消失。之后活塞6b或7b与自由活塞6c或7c会一起推动泄压盐水向下运动，直到液压缸6或7底端，自由活塞6c或7c下表面附有抗冲击材料6d与7d，可降低自由活塞6c或7c与液压缸6或7底端壁面突然接触时的刚性冲击，泄压过程的时间可通过改变自由活塞的重量和缸体的长度来调节。
进一步，在本实施方式中，上述活塞杆8、9的所受到来自电动推杆23、24的推力F＝(P×A-P1×A1)ηm+mg，其中P为进入反渗透膜工作压力，P1为高压盐水压力，A为无杆腔中活塞6b、7b的有效面积，A1为有杆腔中活塞6b、7b的有效面积，m为活塞6b、7b、自由活塞6c、7c和活塞杆8、9的总重量，g为重力加速度，ηm为缸体6、7的机械效率。
在本实施方式中，上述液压缸连接的低压海水管道2a、2b直径要比增压海水管道和高压、泄压盐水管道略长。这样可以避免在压力耦合时，由于两液压缸6、7同时进行增压过程，低压海水管道2a、2b入口端暂时关闭短暂时间所造成的憋压问题。直径略长的低压海水管道2a、2b内可以临时储存更多的低压海水，在泄压过程中可快速补充低压海水，使泄压过程快速完成。
在本实施方式中，上述螺旋电动推杆23、24驱动方式为电机驱动，传动方式为丝杠传动，内置反自锁制动器与变频器，变频电机25、26可分别带动推杆23、24快速进行进程与回程操作。
在本实施方式中，上述控制调节器18主要为一个控制系统，该控制系统核心的部件为一个中心处理单元，各传感器传递的检测信号会经过中心处理单元进行处理分析，分析后的结果会及时地传递给螺旋电动推杆的电机25和26、单向阀3和电磁换向阀17。各控制程序独立工作，可实现调节耦合、增压与泄压过程的进行与切换，其控制曲线见附图2、3、4、5。
如图1所示，本发明的海水淡化能量回收一体化系统具体的工艺流程分为以下步骤：
第一步：经过滤处理后的低压海水进入系统的入口管道1后，一部分经高压泵12加压后进入反渗透膜组件16，另一部分经低压海水管道2a、2b进入能量回收装置，经能量回收装置的直接增压后进入反渗透膜组件18。增压海水经反渗透膜淡化后产出的淡水直接流出，而未通过反渗透膜流出的高压盐水会首先通过一个三位四通电磁换向阀17，然后进入已完成泄压过程充满低压海水的液压缸6的有杆腔6a中，通过活塞6b、自由活塞6c与低压海水接触实现压力能的传递，增压过程开始。
第二步：当增压海水压力低于反渗透膜工作压力时，液压缸6中增压海水输出端的流体压力传感器14会把增压海水压力低于反渗透膜工作压力的信号传递给控制调节器18，该信号经控制调节器18分析处理后，控制调节器18会调节电动螺旋推杆的电机25增加电动螺旋推杆23的推力，使低压海水迅速地实现增压，在到达液压缸6低端附近的位置传感器10时，增压海水已达到反渗透膜的工作压力要求，且该段时间内两液压缸已经完成一段压力耦合。之后活塞6b会继续上升，这时增压海水受到活塞6b的推力与输出的压力都相对稳定，螺旋电动推杆23和高压盐水会继续推动活塞向上稳定地给低压海水加压一段距离。
第三步：当活塞6a临近上顶端附近的位置传感器4时，位置传感器4会把信号传递给控制调节器18，控制调节器18会调节电磁换向阀17换向，液压缸6有杆腔6e的泄压盐水开始流出，此时液压缸6的增压过程还在继续，电动螺旋推杆23会继续为活塞6b提供一个迅速增大且逐渐减小的推力，输出端增压海水的压力也会不断降低。而此时液压缸泄7压过程已结束，高压盐水进入已充满低压海水的液压缸7的有杆腔7e内，通过活塞7b与低压海水进行压力能的传递，即液压缸7的增压过程开始，且输出的增压海水的压力不断增加，压力耦合开始。这期间液压缸6、7同时输出增压海水，低压海水会暂时不进入液压缸6，因为低压海水入口2b管道直径略长，且压力耦合时间不长，所以不会造成憋压现象。
第四步：当液压缸6的活塞6b到达顶端时，速度传感器19会把活塞杆8速度为零的信号传递给控制调节器18，控制调节器会调节液压缸6的单向阀3a、3c，低压海水进口处的单向阀3a开启，输出口的单向阀3c关闭，低压海水进入液压缸6中，由于泄压盐水已在流出缸体，此时缸体6内压力相比大气压呈现负压状态，所以低压海水可已被快速被吸入，泄压过程可实现快速进行，在泄压过程中电动螺旋推杆23将不再为活塞杆8提供推力。
第五步：当液压缸6低压海水进入时，液压缸7的增压海水输出端的压力开始保持稳定，电动螺旋推杆24和高压盐水会继续平稳地推动活塞7b持续为低压海水增压。当液压缸6泄压完成，液压缸7的活塞7e已临近上端位置传感器5的位置，电磁换向阀17进行切换，高压盐水进入液压缸7的有杆腔7e内，开始为低压海水增压，低压海水变为增压海水且压力递增，压力耦合再次开始。
循环重复上述两缸体增压与泄压过程，即可实现压力的耦合与保压功能。
如上所述，电磁换向阀17为一个油浸式三位四通电磁换向阀，油浸式三位四通电磁换向阀17的铁芯和线圈都浸在油液中工作，该电磁换向阀具有中位过渡机能，在中位时回油口T和两工作油口A、B同时连通，可降低换向冲击。
如图2所示，虚线代表该能量回收系统中无电动螺旋推杆23、24时输出端增压海水的压力曲线，实线代表系统中加入电动螺旋推杆23、24后的增压海水的压力曲线。可以看出，不加入电动螺旋推杆23、24的输出端增压海水的压力始终低于加入电动螺旋推杆23、24的输出端增压海水的压力，加入电动螺旋推杆23、24的增压海水的输出压力为反渗透膜工作压力P0，不加入电动螺旋推杆23、24的增压海水的输出压力为P1，且P0>P1，输出端增压海水压力在固定循环区间里两曲线变化曲线相同。系统中无论是否加入电动螺旋推杆23、24，增压海水输出的压力在固定循环区间里，会先从压力P2先逐渐迅速递增，然后到达t1时刻压力会保持平稳，在t2时刻会迅速逐渐递减，直到降低到压力初始值P2，且迅速递增与递减的两段曲线相互对称。
如图3所示，该图是系统加入电动螺旋推杆23、24，把增压过程进行压力耦合的压力曲线。如上所述可知，在系统一个循环时间内，泄压过程所用时间比增压过程所用时间较短，如图3所示泄压过程所用的时间为T1，增压过程所用的时间T2，压力耦合所用时间t0，增压过程中两段相邻的增压过程之间时间缩短了t0，并且可看出液压缸增压过程所用时间为泄压过程所用时间和两段耦合时间的和，即T2＝T1+2t0。
如图4所示，该图是压力耦合后增压海水输出端的压力曲线图，如上所述可知，在能量回收系统中加入压力耦合过程的设计，并不能完全消除压力的波动，只是使其大幅度的削弱与降低。如图4所示，输出端增压海水压力的值基本稳定在进入反渗透膜所要求的工作压力P0，结果表明本发明所提出的海水淡化能量回收一体化系统具有良好的保压效果。
如图5所示，该图为电动螺旋推杆23、24的推力曲线图，可以看到在固定增压过程时间段T2中，开始时活塞6b、7b已受到高压盐水的压力，螺旋电动推杆23、24只需提供一个逐渐递增且最大值为增压海水少于反渗透膜工作压力的这部分推力F1。在到达t1时刻时，增压海水的压力已达到进入反渗透膜工作压力要求，电动螺旋推杆23、24的推力会保持大小为F1继续推进活塞杆8、9。直到达到t2时刻时，液压缸6或7内泄压过程已开始，此时活塞6b或6c已不在受到高压盐水的压力，只受到电动螺旋推杆23或24的推力。为了保持增压海水的稳定降低，所以电动推杆23或24的推力会先迅速增加到可单独推动活塞6b或6c，就能使增压海水达到进入反渗透膜工作压力要求的推力值F2，再逐渐迅速递减直到F2为零。然后增压过程结束，泄压过程开始，在泄压过程中电动螺旋推杆23、24的推力始终保持为零，直至下一个循环区间增压过程开始。
自由活塞6c、7c下端连接的有抗冲击材料6d、7d，可缓解自由活塞6c、7c与液压缸6、7端面的刚性冲击。另外在活塞杆密封处添加了防尘圈，防止有杂物带入液压缸6、7中。液压缸6、7缸体的制作材料为高强度铸铁HT200，活塞6b、7b与活塞杆8、9的制作材料为铝或铜合金，液压缸6、7与活塞6a、7和自由活塞6b、7b之间采用橡胶V型密封圈密封。
本发明并不限于上述实施方式，采用与上述本发明实施例结构内容相同或近似，而得到的其它结构设计，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，所述系统包括有两个液压缸和两个螺旋电动推杆，两液压缸中的活塞杆与螺旋电动推杆相连接，组成两个协同工作的压力工作单位，增压和泄压过程可同时分别进行，确保输出端增压海水压力的稳定；所述两液压缸体内另外加入了一个自由活塞；所述两液压缸与高压、泄压盐水端通过一个电磁方向控制阀连接；所述两液压缸分别与增压、低压海水管路通过单向阀连接；所述一体化系统还包括一个控制调节器，控制调节器借助流体压力传感器、速度传感器和位置传感器，不断检测流体在两液压缸不同腔室中的运动状态，并通过控制曲线来控制可调节阀的切换和电动推杆的推力，调节不同腔室内增压、低压海水与高压、泄压盐水的压力和流速；
入口管道上安装高压泵，所述高压泵的出口与反渗透膜组件连接，高压泵前端的入口管道通过低压海水管道进入两个液压缸，两个液压缸的出口与反渗透膜组件连接；未通过反渗透膜流出的高压盐水会首先通过一个电磁换向阀，然后进入一个已完成泄压过程充满低压海水的液压缸有杆腔中，通过活塞与低压海水接触实现压力能的传递，增压过程开始；
所述液压缸中活塞杆和电动螺旋推杆通过弹簧连接，在弹簧连接处配有塑性辅助连接材料；
在液压缸增压海水输出管道中加入了两个流体压力传感器，用于时刻检测出口增压海水的工作压力，当控制调节器接收到增压海水压力低于进入反渗透膜工作压力的信号时，控制调节器会增大螺旋电动推杆的推力，补充其低于进入反渗透膜工作压力要求的剩余部分压力。
2.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，两液压缸上下两顶端附近处，加入了四个位置传感器，分别标记两液压缸增压过程中压力耦合段的区间，耦合区间发生在两个液压缸增压过程中的开始与结束时。
3.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，设置速度传感器，用于配合位置传感器检测活塞杆的速度，把信号传递给控制调节器，完成增压与泄压过程中阀体的相互切换。
4.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，螺旋电动推杆驱动方式为电机驱动，传动方式为丝杠传动，内置反自锁制动器与变频器，电机可带动推杆快速进行进程与回程操作。
5.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，所述控制调节器为一个控制系统，该控制系统核心的部件为一个中心处理单元，各传感器传递的检测信号会经过中心处理单元进行处理分析，分析后的结果又会以电信号的形式及时地传递给螺旋电动推杆、单向阀和电磁换向阀，各控制程序独立工作，可实现调节耦合、增压与泄压过程的进行与切换。
6.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，所述电磁换向阀为一个油浸式三位四通电磁换向阀，油浸式三位四通电磁换向阀的铁芯和线圈都浸在油液中工作，该电磁换向阀具有中位过渡机能，在中位时回油口T和两工作油口A、B同时连通，可降低换向冲击。
7.如权利要求1所述的一种膜法海水淡化能量回收装置与能量提升泵一体化系统，其特征在于，所述自由活塞下端连接的有缓冲弹性材料，另外在活塞杆密封处添加了防尘圈；液压缸缸体的制作材料为高强度铸铁HT200，活塞与活塞杆的制作材料为铝或铜合金，液压缸与活塞杆之间采用橡胶V型密封圈进行密封。
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