余压能回收装置及反渗透海水淡化系统

1.本实用新型涉及余压能回收领域，具体而言，涉及一种余压能回收装置及反渗透海水淡化系统。


背景技术：

2.在海水淡化及工程实践领域，有许多的涉及到高压流体的减压和低压流体的升压过程，在低压流体增压时，需要借助专门的外来设备并消耗大量的能量来完成。在高压流体被减压排放时，直接地泄压又会造成能量的浪费。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的包括，例如，提供了一种余压能回收装置，其能够改善高压海水降为低压海水的过程中，余压未回收利用，造成资源浪费的问题。
4.本实用新型的目的还包括，提供了一种反渗透海水淡化系统，其能够改善高压海水降为低压海水的过程中，余压未回收利用，造成资源浪费的问题。
5.本实用新型的实施例可以这样实现：
6.本实用新型的实施例提供了一种余压能回收装置，其包括。
7.箱体、第一活塞和第二活塞；
8.箱体设置第一腔室与第二腔室；第一活塞可滑动地设置在第一腔室内，且将第一腔室分隔为第一压力室和第二压力室；第二活塞可滑动地设置在第二腔室内，且将第二腔室分隔为第三压力室和第四压力室；
9.第一活塞和第二活塞联动，以使第一压力室的空间增大时，第四压力室的空间缩小，以及第二压力室的空间增大时，第三压力室的空间缩小；
10.第一压力室设置第一降压口，第四压力室设置第二降压口，第二压力室设置单向连通的第一升压入口和第一升压出口，第三压力室设置单向连通的第二升压入口和第二升压出口。
11.另外，本实用新型的实施例提供的余压能回收装置还可以具有如下附加的技术特征：
12.可选地：箱体还设置高压水入口和低压水出口；第一降压口与高压水入口连通，第二降压口与低压水出口连通，或者第一降压口与低压水出口连通，第二降压口与高压水入口连通。
13.可选地：余压能回收装置还包括第三活塞和第四活塞，箱体还设置第三腔室和第四腔室；第三活塞可滑动地设置在第三腔室内，且将第三腔室分隔为第五压力室和第六压力室；第四活塞可滑动地设置在第四腔室内，且将第四腔室分隔为第七压力室和第八压力室；
14.第三活塞和第四活塞联动，以使第五压力室的空间增大时，第八压力室的空间缩小，以及第六压力室的空间增大时，第七压力室的空间缩小；
15.第四压力室和第五压力室通过第二降压口连通，第八压力室设置第三降压口；第六压力室设置单向连通的第三升压入口和第三升压出口，第七压力室设置单向连通的第四升压入口和第四升压出口，第三升压入口与第二升压出口连通，第四升压入口与第一升压出口连通。
16.可选地：箱体还包括第一隔板；
17.第一腔室和第四腔室共用第一隔板，第二腔室和第三腔室共用第一隔板，第二降压口、第三升压入口、第二升压出口、第四升压入口和第一升压出口连通均开设在第一隔板上。
18.可选地：箱体还包括第二隔板；
19.第一腔室和第二腔室共用第二隔板，第一活塞和第二活塞连接且同步移动。
20.可选地：箱体还包括第三隔板；
21.第三腔室和第四腔室共用第三隔板，第三活塞和第四活塞连接且同步移动。
22.可选地：余压能回收装置还包括第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀；
23.第一单向阀设置于第一升压入口，第二单向阀设置于第一升压出口；第三单向阀设置于第二升压入口，第四单向阀设置于第二升压出口。
24.可选地：箱体包括外套筒和内套筒，高压水入口和低压水出口设置在外套筒上，内套筒可转动地设置在外套筒内，第一腔室和第二腔室设置在内套筒内，第一降压口和第二降压口设置在内套筒上；
25.在内套筒转动的过程中，第一降压口与高压水入口连通，第二降压口与低压水出口连通，或第一降压口与低压水出口连通，第二降压口与高压水入口连通。
26.可选地：外套筒设置预加压水入口和预加压水出口；
27.第一升压入口和第二升压入口均与预加压水入口连通，第一升压出口和第二升压出口均与预加压水出口连通。
28.本实用新型的实施例还提供了一种反渗透海水淡化系统。反渗透海水淡化系统包括余压能回收装置。
29.本实用新型实施例的余压能回收装置及反渗透海水淡化系统的有益效果包括，例如：
30.余压能回收装置，高压海水从第一降压口进入第一压力室，第一压力室的空间增大，高压海水变为低压海水，完成高压海水的降压，第四压力室的空间缩小；与此同时，第二压力室缩小，排出第二压力室内的预加压海水，实现对预加压海水的加压。即通过高压海水的降压过程实现预加压海水的升压过程，实现了余压的回收装置。
31.反渗透海水淡化系统，包括上述的余压能回收装置，能够改善高压海水降为低压海水的过程中，余压未回收利用，造成资源浪费的问题。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可
以根据这些附图获得其他相关的附图。
33.图1为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第一种结构的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第二种结构的结构示意图；
35.图3为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第三种结构的结构示意图；
36.图4为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第四种结构的第一状态的结构示意图；
37.图5为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第四种结构的第二状态的结构示意图；
38.图6为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第一视角的剖视图；
39.图7为本实用新型实施例提供的余压能回收装置的第二视角的剖视图。
40.图标：10
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余压能回收装置；100
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箱体；200
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第一腔室；201
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第二腔室；202
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第三腔室；203
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第四腔室；204
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第五腔室；205
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第六腔室；206
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第七腔室；207
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第八腔室；300
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第一活塞；301
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第二活塞；302
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第三活塞；303
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第四活塞；304
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第五活塞；305
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第六活塞；306
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第七活塞；307
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第八活塞；400
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第一压力室；401
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第二压力室；402
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第三压力室；403
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第四压力室；404
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第五压力室；405
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第六压力室；406
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第七压力室；407
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第八压力室；408
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第九压力室；409
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第十压力室；410
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第十一压力室；411
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第十二压力室；412
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第十三压力室；413
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第十四压力室；414
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第十五压力室；415
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第十六压力室；500
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第一降压口；501
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第二降压口；502
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第三降压口；503
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第四降压口；504
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第五降压口；600
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第一隔板；601
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第二隔板；602
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第三隔板；603
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第四隔板；604
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第五隔板；605
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第六隔板；606
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第七隔板；607
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第八隔板；700
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第一单向阀；701
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第二单向阀；702
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第三单向阀；703
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第四单向阀；704
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第五单向阀；705
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第六单向阀；706
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第七单向阀；707
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第八单向阀；708
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第九单向阀；709
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第十单向阀；800
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预加压入水管；801
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预加压出水管。
具体实施方式
41.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
42.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
44.在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
46.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
47.下面结合图1至图6对本实施例提供的余压能回收装置进行详细描述。
48.请参照图1，本实用新型的实施例提供了一种余压能回收装置10，包括箱体100、第一活塞300和第二活塞301；箱体100设置第一腔室200与第二腔室201；第一活塞300可滑动地设置在第一腔室200内，且将第一腔室200分隔为第一压力室400和第二压力室401；第二活塞301可滑动地设置在第二腔室201内，且将第二腔室201分隔为第三压力室402和第四压力室403；第一活塞300和第二活塞301联动，以使第一压力室400空间增大时，第四压力室403空间缩小，以及第二压力室401空间增大时，第三压力室402空间缩小；第一压力室400设置第一降压口500，第四压力室403设置第二降压口501，第二压力室401设置单向连通的第一升压入口和第一升压出口，第三压力室402设置单向连通的第二升压入口和第二升压出口。
49.需要说明的是：“单向连通的第一升压入口和第一升压出口”是指仅能从第一升压入口流向第一升压出口。“单向连通的第二升压入口和第二升压出口”是指仅能从第二升压入口流向第二升压出口。
50.具体地，余压能回收装置10还包括第一单向阀700和第二单向阀701、第三单向阀702和第四单向阀703；第一单向阀700设置于第一升压入口，第二单向阀701设置于第一升压出口；第三单向阀702设置于第二升压入口，第四单向阀703设置于第二升压出口。实现单向流动。
51.第一降压口500接通高压海水，第一压力室400增大，进入第一压力室400的高压海水变为低压海水，完成高压海水的泄压；预加压海水从第一升压入口进入第二压力室401，第二压力室401缩小，第二压力室401内的预加压海水升压的同时从第一升压出口排出，完成预加压海水的升压。从而通过对高压海水进行泄压，实现对预加压海水的升压。
52.具体地，以图1中的相对位置进行介绍，第一腔室200和第二腔室201从右到左依次设置，第一压力室400、第二压力室401、第三压力室402和第四压力室403从右到左依次设置。
53.继续参照图1，本实施例中，箱体100还设置高压水进口和低压水出口；第一降压口500与高压水入口连通，第二降压口501与低压水出口连通，或者第一降压口500与低压水出口连通，第二降压口501与高压水入口连通。
54.具体地，第一次流程，高压海水从高压水进口和第一降压口500进入第一压力室400，第一压力室400空间增大，高压海水变为低压海水，第四压力室403空间缩小；与此同时，第二压力室401缩小，排出第二压力室401内的预加压海水，第三压力室402增大，预加压海水进入第三压力室402，完成一次循环。第二次流程，高压海水从高压水进口和第二降压口501进入第四压力室403，第四压力室403空间增大，高压海水变低压海水，第一压力室400空间缩小，第一压力室400内的低压海水被排出，与此同时，第三压力室402的空间缩小，第三压力室402内的预加压海水被加压后从第二升压出口排出，第二压力室401空间增大，预加压海水进入第二压力室401，等待下一次被排出。即通过向第一压力室400和第四压力室403交替加入高压海水，和交替排出低压海水，实现高压海水和低压海水的连续转化，同时
第二压力室401和第三压力室402连续对预加压水进行加压并排出，实现连续对预加压海水进行加压。
55.继续参照图1，结合图5，本实施例中，箱体100包括外套筒和内套筒，高压水进口和低压水出口设置在外套筒上，内套筒可转动地设置在外套筒内，第一腔室200和第二腔室201设置在内套筒内，第一降压口500和第二降压口501设置在内套筒上；在内套筒转动的过程中，第一降压口500与高压水入口连通，第二降压口501与低压水出口连通，或第一降压口500与低压水出口连通，第二降压口501与高压水入口连通。通过内套筒的转动，实现第一降压口500和第二降压口501交替接入高压海水。
56.具体地，外套筒设置预加压水入口和预加压水出口；第一升压入口和第二升压入口均与预加压水入口连通，第一升压出口和第二升压出口均与预加压水出口连通。余压能回收装置还包括预加压入水管800和预加压出水管801，预加压入水管800用于与预加压水入口连通，预加压出水管801用于与预加压水出口连通。
57.具体地，第一腔室200和第二腔室201沿内套筒的轴向依次设置。
58.继续参照图1，本实施例中，箱体100还包括第二隔板601；第一腔室200和第二腔室201共用第二隔板601，第一活塞300和第二活塞301连接且同步移动。第一活塞300和第二活塞301往复移动的过程中，第一压力室400空间增大时，第四压力室403空间缩小；第一压力室400空间缩小时，第四压力室403空间增大；第二压力室401空间增大时，第三压力室402空间缩小；第二压力室401空间缩小时，第三压力室402空间增大。
59.请参照图2，本实施例中，余压能回收装置10还包括第三活塞302和第四活塞303，箱体100还设置第三腔室202和第四腔室203；第三活塞302可滑动地设置在第三腔室202内，且将第三腔室202分隔为第五压力室404和第六压力室405；第四活塞303可滑动地设置在第四腔室203内，且将第四腔室203分隔为第七压力室406和第八压力室407；第三活塞302和第四活塞303联动，以使第五压力室404空间增大时，第八压力室407空间缩小，以及第六压力室405空间增大时，第七压力室406空间缩小；第四压力室403和第五压力室404通过第二降压口501连通，第八压力室407设置第三降压口502；第六压力室405设置单向连通的第三升压入口和第三升压出口，第七压力室406设置单向连通的第四升压入口和第四升压出口，第三升压入口与第二升压出口连通，第四升压入口与第一升压出口连通。
60.本实施例中，第二降压口501连通第四压力室403和第五压力室404，第三降压口502用于交替与高压水进口和低压水出口连通。第三升压出口和第四升压出口均与预加压水出口连通。
61.需要说明的是：“单向连通的第三升压入口和第三升压出口”是指仅从第三升压入口流向第三升压出口。“单向连通的第四升压入口和第四升压出口”是指仅从第四升压入口流向第四升压出口。其中，第三升压入口与第二升压出口连通，共同通过第四单向阀703实现单向流动，第四升压入口与第一升压出口连通，且共同通过第二单向阀701实现单向流动。
62.具体地，余压能回收装置10还包括第五单向阀704和第六单向阀705，第五单向阀704设置在第三升压出口，第六单向阀705设置在第四升压出口。
63.具体地，第四压力室403和第五压力室404内容纳液压油。
64.以图2中的相对位置进行介绍，第五压力室404、第六压力室405、第七压力室406和
第八压力室407从左到右依次设置。第一次流程，第一压力室400接入高压海水，第一活塞300和第二活塞301左移时推动液压油从第四压力室403进入第五压力室404，液压油推动第三活塞302和第四活塞303右移，将第八压力室407内的低压海水排出；与此同时，第二压力室401向第七压力室406排出预加压海水，第三压力室402接入预加压海水。第二次流程，第八压力室407接入高压海水，第三活塞302和第四活塞303左移时推动液压油从第五压力室404进入第四压力室403，液压油推动第一活塞300和第二活塞301右移，将第一压力室400内的低压海水排出；与此同时，第七压力室406将预加压海水排出，第三压力室402内的预加压海水向第六压力室405流动，第二压力室401空间变大，接入预加压海水。
65.继续参照图2，本实施例中，箱体100还包括第一隔板600；第一腔室200和第四腔室203共用第一隔板600，第二腔室201和第三腔室202共用第一隔板600，第二降压口501、第三升压入口、第二升压出口、第四升压入口和第一升压出口连通均开设在第一隔板600上。
66.继续参照图2，本实施例中，箱体100还包括第三隔板602；第三腔室202和第四腔室203共用第三隔板602，第三活塞302和第四活塞303连接且同步移动。
67.请参照图3，本实施例中，余压能回收装置10还包括第五活塞304和第六活塞305，箱体100还设置第五腔室204和第六腔室205；第五活塞304可滑动地设置在第五腔室204内，且将第五腔室204分为第九压力室408和第十压力室409，第六活塞305可滑动地设置在第六腔室205内，且将第六腔室205分隔为第十一压力室410和第十二压力室411；第五活塞304和第六活塞305联动，以使第九压力室408空间增大时，第十二压力室411缩小，以及第十压力室409空间增大时，第十一压力室410缩小；第八压力室407和第九压力室408通过第三降压口502连通，第十二压力室411设置第四降压口503；第十压力室409设置单向连通的第五升压入口和第五升压出口，第十一压力室410设置单向连通的第六升压入口和第六升压出口，第五升压入口与第四升压出口连通，第六升压入口与第三升入出口连通。
68.本实施例中，第三降压口502连通第八压力室407和第九压力室408，第四降压口503用于交替与高压水进口和低压水出口连通。第五升压出口和第六升压出口均与预加压水出口连通。
69.需要说明的是：“单向连通的第五升压入口和第五升压出口”是指仅从第五升压入口流向第五升压出口。“单向连通的第六升压入口和第六升压出口”是指仅从第六升压入口流向第六升压出口。
70.其中，第五升压入口与第四升压出口连通，共同通过第六单向阀705实现单向流动，第六升压入口与第三升压出口连通，且共同通过第五单向阀704实现单向流动。
71.具体地，余压能回收装置10还包括第七单向阀706和第八单向阀707，第七单向阀706设置在第五升压出口，第八单向阀707设置在第六升压出口。
72.具体地，第八压力室407和第九压力室408容纳液压油。
73.以图3中的相对位置进行介绍，第九压力室408、第十压力室409、第十一压力室410和第十二压力室411从右到左依次设置，第一腔室200、第二腔室201、第三腔室202和第四腔室203内的运行过程上文已经阐述，在此不再赘述。第一次流程，第一压力室400接入高压海水，第三活塞302和第四活塞303右移，推动液压油从第八压力室407进入第九压力室408，液压油推动第五活塞304和第六活塞305左移，将第十二压力室411内的低压海水排出；与此同时，第十压力室409向外排出预加压海水，第十一压力室410接入第六压力室405内的预加压
海水。第二次流程，第十二压力室411接入高压海水，第五活塞304和第六活塞305右移，推动液压油从第九压力室408进入第八压力室407，第一活塞300和第二活塞301右移，将第一压力室400内的低压海水排出；与此同时，第十一压力室410将预加压海水排出完成加压，第十压力室409空间增大接入第七压力室406内的预加压海水。
74.继续参照图3，本实施例中，箱体100还包括第四隔板603，第三腔室202和第六腔室205共用第四隔板603，第四腔室203和第五腔室204共用第四隔板603，第三升压出口、第六升压入口、第四升压出口和第五升压入口均设置在第四隔板603上。
75.继续参照图3，本实施例中，箱体100还包括第五隔板604，第五腔室204和第六腔室205共同第五隔板604，第五活塞304和第六活塞305连接且同步移动。
76.请参照图4，本实施例中，余压能回收装置10还包括第七活塞306和第八活塞307，箱体100还设置第七腔室206和第八腔室207；第七活塞306可滑动地设置在第七腔室206内，且将第七腔室206分为第十三压力室412和第十四压力室413，第八活塞307可滑动地设置在第八腔室207内，且将第六腔室205分隔为第十五压力室414和第十六压力室415；第七活塞306和第八活塞307联动，以使第十三压力室412空间增大时，第十六压力室415缩小，以及第十四压力室413空间增大时，第十五压力室414缩小；第十三压力室412和第十二压力室411通过第四降压口503连通，第十六压力室415设置第五降压口504；第十四压力室413设置单向连通的第七升压入口和第七升压出口，第十五压力室414设置单向连通的第八升压入口和第八升压出口，第七升压入口与第六升压出口连通，第八升压入口与第五升入口连通。
77.本实施例中，第四降压口503连通第十三压力室412和第十二压力室411，第五降压口504用于交替与高压水进口和低压水出口连通。第七升压出口和第八升压出口均与预加压水出口连通。
78.其中，第七升压入口与第六升压出口连通，共同通过第八单向阀707实现单向流动，第八升压入口与第五升入口连通，且共同通过第七单向阀706实现单向流动。
79.具体地，余压能回收装置10还包括第九单向阀708和第十单向阀709，第九单向阀708设置在第七升压出口，第十单向阀709设置在第八升压出口。
80.具体地，第十二压力室411和第十三压力室412用于容纳液压油。
81.以图4中的相对位置进行介绍，第十六压力室415、第十五压力室414、第十四压力室413和第十三压力室412从右到左依次设置，第一腔室200、第二腔室201、第三腔室202、第四腔室203、第五腔室204和第六腔室205内的运行过程上文已经阐述，在此不再赘述。继续参照图4，第一次流程，第一压力室400接入高压海水，第五活塞304和第六活塞305左移，推动液压油从第十二压力室411进入第十三压力室412，液压油推动第七活塞306和第八活塞307右移，将第十六压力室415内的低压海水排出；与此同时，第十四压力室413向外排出预加压海水，第十五压力室414接入第十压力室409内的预加压海水。请参照图5，第二次流程，第十六压力室415接入高压海水，第七活塞306和第八活塞307左移，推动液压油从第十三压力室412进入第十二压力室411，第一活塞300和第二活塞301右移，将第一压力室400内的低压海水排出；与此同时，第十五压力室414将预加压海水排出完成加压，第十四压力室413空间增大接入第十一压力室410内的预加压海水。
82.继续参照图4，本实施例中，箱体100还包括第六隔板605，第六腔室205和第七腔室206共用第六隔板605，第五腔室204和第八腔室207共用第六隔板605，第六升压出口、第七
升压入口、第五升压出口和第八升压入口均设置在第六隔板605上。
83.继续参照图4，本实施例中，箱体100还包括第七隔板606，第七腔室206和第八腔室207共同第七隔板606，第七活塞306和第八活塞307连接且同步移动。
84.请参照6和图7，本实施例中，第一腔室200、第四腔室203、第五腔室204和七八腔室绕内套筒的周向依次设置，第二腔室201、第三腔室202、第六腔室205和第七腔室206绕内套筒的周向依次设置。具体地，箱体100还包括第八隔板607，第二腔室201和第七腔室206共用第八隔板607，第五腔室204和第八腔室207共同第八隔板607。在内套筒转动的过程中，实现高压海水交替进入内套筒，以实现连续对高压海水降压，同时实现连续对预加压海水升压。
85.具体地，外套筒设置预加压水入口和预加压水出口；第一升压入口和第二升压入口均与预加压水入口连通，第一升压出口和第二升压出口均与预加压水出口连通。
86.随着腔室的增加，高压海水泄压的效果更好。在单向阀具有限压作用下，只有在达到设定压力时，预加压海水才可以被排入下一个腔室，因此，随着腔室的增多，增压效果也会增强。
87.本实用新型的实施例还提供了一种反渗透海水淡化系统。反渗透海水淡化系统包括余压能回收装置10。能够改善高压海水降为低压海水的过程中，余压未回收利用，造成资源浪费的问题。
88.本实施例提供的一种余压能回收装置10至少具有以下优点：
89.实现高压海水降压，低压海水增压，实现资源的合理回收使用。
90.将高压海水排入通过多级压力交换。一次循环后，通过旋转装置，使高压海水交替进入内套筒进行压力交换，重复以上工序，对海水加压并对上次做功的高压海水进行回收，通过两次加压构成一次完整循环。
91.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。