离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用
泵并联实验报告
实验名称：泵并联性能实验实验时间：2023年10月15日实验地点：实验室水泵实验台实验人员：张三、李四、王五一、实验目的1. 了解泵并联的基本原理和操作方法。
2. 掌握不同型号、不同规格的泵并联后的性能变化。
3. 分析泵并联对系统流量、扬程、效率等方面的影响。
4. 评估泵并联在实际工程中的应用价值。
二、实验原理泵并联是指将两台或多台泵的吸入管和出水管连接在一起，共同工作以满足系统对流量和扬程的需求。
在泵并联系统中，各泵的吸入压力和排出压力相同，但流量会根据泵的性能曲线进行分配。
三、实验仪器与设备1. 实验台：用于安装和连接实验用泵。
2. 泵：两台型号相同、规格不同的泵。
3. 流量计：用于测量系统流量。
4. 压力表：用于测量系统压力。
5. 计时器：用于记录实验时间。
四、实验步骤1. 将两台泵安装在实验台上，并连接好吸入管和出水管。
2. 启动泵，调整系统流量，使两台泵共同工作。
3. 记录泵的流量、扬程和功率消耗。
4. 改变系统流量，重复步骤3，记录不同流量下的泵性能参数。
5. 分析泵并联对系统性能的影响。
五、实验结果与分析1. 流量分配：实验结果显示，在相同压力下，流量分配与泵的性能曲线有关。
当系统流量小于某一值时，流量主要分配给流量系数较大的泵；当系统流量大于该值时，流量分配趋于均匀。
2. 扬程变化：泵并联后，系统扬程基本保持不变。
这是因为两台泵的扬程叠加，使得系统扬程提高。
3. 效率变化：泵并联后，系统效率有所降低。
这是因为两台泵共同工作时，存在一定的能量损失。
4. 功率消耗：泵并联后，系统功率消耗增加。
这是因为两台泵同时工作，功率消耗相应增加。
六、结论1. 泵并联可以提高系统的流量和扬程，满足较大需求。
2. 泵并联会对系统效率产生一定影响，但在实际工程中，这种影响通常可以接受。
3. 泵并联适用于流量需求较大、扬程要求较高的场合。
七、实验注意事项1. 在实验过程中，注意观察泵的工作状态，确保泵运行平稳。
水泵的串联和并联
泵并联运行时，不但可以节省输水管用量，缩小占地面积，而且当一台泵有故障时，送水不中断，还可以用开泵的台数调节流量。
水泵的串联运行
有时一台水泵的扬程不够，更换一台扬程高一点的离心泵又没有合适的，这时可以用两台扬程较低的水泵串联起来工作，所谓两台水泵串联就是第一台水泵的出口接第二台水泵的入口，但不是随便两台泵都能串联工作的，兴崛供水设备水泵的串联运行必须具备以下条件：
1两台泵的流量基本上相等，至少两台水泵的最大流量基本上相等。
2后一台泵的强度应能承受两台泵的压力总和。
串联运行后的总扬程是两台泵扬程的总和，其流量还是一台泵的流量。串联对应把扬程低的那一台放在前面，扬程高的那一台放在后面，这样有利于泵对压力的承受，若串联的两台泵扬程都很高，后一台泵的强度不能承受两台泵的扬程总和时，可采取第一台泵将水送到一定高度后，再接第二台泵。
水泵的并联运行
水泵的并联运行就是一台泵的流量不够，或者输水管道流量变化很大时，可以用两台或几台泵的出水管合用一条输水管道，水泵并联运行也并不是随便几台泵都能并联工作的。水泵并联运行的条件是：并联运转的几台水泵的扬程基本上相等，并且扬程曲线是下降的，不然的话，扬程低的水泵不能发挥作用，甚至从扬程低的那台泵倒流。并联运行后
离心泵串联与并联特性讲解
长沙自平衡多级泵厂 离心泵的串联与并联在很多工况场合都能见到，为了满足工况的现场需求而进行的布置，那么离心泵的串联与并联特性时什么呢？有什么需要注意的？将在下面得到讲解。
1、相同特性泵的串联运转。
特点：两台泵串联扬程和流量都增加，其增加程度和装置特性曲线的形状有关。
但都小于单独运行时的两倍。
2、不同特性泵的串联运转。
特点：两台泵串联工作，第二级的压力增高，应注意校核轴封和壳体强度的可靠性。
泵串联工作，按相同的流量分配扬程。
3、相同特性泵的并联运转。
特点：由于存在管路阻力，即使用两台泵并联运行，总的合成流量也小于单独运行流量的2倍。
并联运行的流量随装置特性曲线变陡而减小。
4、两台不同特性泵的并联运转。
特点：泵并联运转按扬程相等分配流量。
5、串联、并联运转的选择。
特点：欲使两台泵增加流量采用并联还是串联，要根据装置特性曲线的形状决定。
当阻力曲线很陡时，串联的流量比并联大。
根据不同要求，选择不同的型式。
让泵得到更好的利用。
离心泵的串联与并联回顾
回顾
1、离心泵的主要性能参数有：
流量、扬程、功率、效率
2、各参数的关系： 流量增大，扬程降低，功 率升高，效率先升高再降低。
在实际生产中，当单台离心泵不能满足输送任务高流量或高压头要 求时，可采用离心泵的并联或串联操作。
一、离心泵的并联
设两台型号相同的离心泵并联，各自的吸入管路相同，则两台离心泵的 流量和扬程一定也相同。在同一扬程下，两台泵的流量是一台泵的两倍。 当两台泵并联后，输送的液体进
当两台泵串联后，总压头是单 台泵压头的两倍么？
图4 离心泵串联图
二、离心泵的串联
当两台泵串联后，依据单台泵特
性曲线Ⅰ上坐标点，保持其横坐标qV
不变，使纵坐标H加倍，得到一条两 台泵串联的合成特性曲线Ⅱ，与管路
特性曲线的交点就是串联操作的工作
点M串。 由图5可知串联后工作点的压头 H串>He，而且H串<2He，即串联离心 泵的总压头必低于单台离心泵压头 的两倍。
Ⅰ——单台离心泵特性曲线； Ⅱ——两台离心泵串联特性曲线； Ⅲ——管路特性曲线。 图5 离心泵串联特性曲线
作的工作点M并。
Ⅰ——单台离心泵特性曲线；Ⅱ——两台离心泵并联特性曲线； Ⅲ——管路特性曲线。 图3 离心泵并联特性曲线
由图3可知并联后工作点的流量qV并>qVe，而且qV并<2qVe，即并联离心
泵的总流量必低于单台离心泵的两倍。
二、离心泵的串联
设两台型号相同的离心泵，流量和压头一定也相同。在同一流量下， 两台泵的压头是一台泵的两倍。
入相同的管路中，见图1，流量增大使
管路流动阻力增加，受到输送管路的 限制，并联离心泵的总流量必低于单
台离心泵的两倍。
离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用
串联或并联 的工作 方式来适 应不同地势 条件 下管道 中的 越差 ， 工作效率也就越低【 ２ ］ 。一 注水速度和注水量［ 】 １ 。 般情况下 ，我们选择使用离心 １ 离心泵特性 曲线及应用 泵的特性 曲线（ 图 １ ） 来描 述离
在长输管道水试压施工 中， 离心泵是指叶轮出水 的水 流 方向是径 向流的水 泵 ， 是叶 片式水 泵 的一 种 ， 液体质 点
，
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关键词 ： ห้องสมุดไป่ตู้输管道； 离心泵； 串并联； 试压施 工
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｌ ｏ ｎ ｇ — ｄ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ； ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｆ ｕ ｇ ｌ ａ ｐ ｕ ｍｐ ； ｓ ｅ ｒ ｉ ｅ ｓ － ｐ ａ ｒ ａ ｌ ｌ ｅ ｌ ； ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｃ ｏ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍｓ ｏ ｆ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｆ ｕ ｇ ａ ｌ ｐ ｕ ｍｐ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｅ ｒ ｒ ａ ｉ ｎ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｆ ｄ ｉ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｉ ｎｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕｒ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ
邓登 Ｄ Ｅ Ｎ Ｇ Ｄ ｅ ｎ ｇ ； 李庆合 Ｌ Ｉ Ｑ ｉ ｎ ｇ － ｈ ｅ ； 薄振 刚 Ｂ Ｏ Ｚ ｈ ｅ ｎ — ｇ ａ ｎ ｇ
离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用_邓登
推。离心泵串联时，吸水管只有第一台水泵的吸水管，不会 正常工作。
改变离心泵的流量，而水流获得的能量理论上为各台水泵
参考文献：
所供给能量之和。 图 3 中曲线Ⅰ是每台泵
单独工作时的特征曲线（若选 用相同性能的泵串联时，特征 曲线重合）。Ⅲ是管路特性曲 线，根据离心泵工作特性，把 两台泵相同流量下的扬程相 加得到各点的连线就是串联
the combination forms of centrifugal pump according to terrain situations of different pressure test section, so as to increase pressure test
water injection efficiency.
泵工作时当扬程为 H3 时，与Ⅰ的交点 C 的流量为 Q3。并 联后，扬程为 H（1 H2）时，Ⅱ和Ⅲ的交点为 Q1；而并联后每 台单体泵的扬程为 H（1 H2）与Ⅰ的交点 B 的流量为 Q2。因 此，2Q2=Q1<2Q3,而 H1=H2>H3。因此，同一管路中，两台泵并 联后的流量等于两台泵的流量之和，而小于两台泵单独工
两台泵相同扬程 （纵坐标）下
式。管路特性曲线比较陡峭时，串联泵输送的流量、扬程均
的流量（横坐标）相加得到各
大于并联泵，此时则采用离心泵的串联方式。但必须注意
点的连线就是并联后的特性
的是，为了不影响两台泵都在较高效率下运行，参加串联
曲线Ⅱ[5]。由图 2 可以看出，单
或并联工作的各台水泵的设计流量要保持一致性；一旦各
台水泵的参数不一致，在串联时按照串联顺序，顺序越往 后的水泵，承受压力越大，因此，应考虑后一台水泵泵体的 强度问题。同理，在并联时则考虑泵体强度最弱的水泵。
离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用
离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用发表时间：2019-06-26T09:03:45.290Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：张广忠[导读] 摘要：因为长输管道的作业线路长，地形地貌比较复杂，在向管道中注水的时候，一般都是应用多台上水泵串联或者是并联的方式，适应不同地势条件下的管道注水速度、注水量。
中油（新疆）石油工程有限公司新疆克拉玛依 834000摘要：因为长输管道的作业线路长，地形地貌比较复杂，在向管道中注水的时候，一般都是应用多台上水泵串联或者是并联的方式，适应不同地势条件下的管道注水速度、注水量。
本文主要分析相同性能的离心泵在串联和并联的时候，将会出现不同注水的效果，结合其不同试压段的地势，选择离心泵组合的方法，充分提升其试验注水工作的效率。
本文主要基于作者实际工作经验，简要的分析离心泵的串联和并联在长输管道的水试压中的作用，希望对相关从业人员有所帮助。
关键词：离心泵；并串联；长输管道；水试压管道试压是一项综合性试验方法，能够对其管道气密性和强度进行检测，以保证整个工程施工质量。
我国的石油天然气工业迅速的发展，使得我国天然气的长输管道也相应增加。
我国逐渐建成西气东输和陕京二线等长输管道，并且积累比较丰富的施工经验、技术数据。
建设出较大意义的天然气长输管道，需要可靠、安全的施工技术，管道的试压作为管道投产运行的重要工序。
我们必须落实其试压阶段的工作，保证其试压检测有序进行。
1 管道附件的检查和注意事项的分析在正式进行管道试压之前，我们需要检查其整条管线，就阀门和其他部件按照产品的说明书、专项试压规范实施调制，比如说：喀麦隆阀门要求管线的试压过程中，应该保持半开半闭合的状态，就不参与打压试验的仪器和设备，严格按照产品的说明要求进行关闭、拆除。
在北方冬季温度为零下摄氏度的时候，采用常规水压试验在某管径较小，回路大，支管多的地方就出现了结冰的问题，所以，在正式试压的时候，将对其试压数据有所影响，严重话会损坏其管道、阀门，在这样的情况下，在试压水中加入其防冻剂，降低了水溶液的冰点，在实际生产的时候，加入乙二醇等作为防冻剂。
离心泵并联及串联运行工况课件
06
结论与展望
并联与串联的适用选择
并联适用场景
当需要提高总流量或总扬程，特 别是在流量变化大或系统要求可 靠性高的场合，通常采用离心泵 并联运行。
串联适用场景
当需要提高扬程或克服管路中的 静扬程时，特别是当管路阻力大 或要求压力稳定时，通常采用离 心泵串联运行。
未来研究方向与展望
探索新型的离心泵结构，以提高 其性能和适应性，满足更多复杂 工况的需求。
在离心泵并联运行时，扬程基本保持不变，这是因为并联运行中，每个泵的扬程 大致相同，总扬程等于单个泵的扬程。而在串联运行时，扬程会增加，因为水流 经过每个泵时，都会被增加一定的能量或高度。
能耗变化对比
总结词
并联能耗增加，串联能耗减少
详细描述
在离心泵并联运行时，能耗会增加，这是因为每个泵同时运行，都会消耗一定的电能。而在串联运行 时，如果前一个泵的效率低于后一个泵，则总效率可能会高于单个泵的效率，从而使得能耗减少。
并联与串联的定义
并联是指多个离心泵同时连接到同一 管道系统，共同完成液体输送任务。
串联是指多个离心泵依次连接，前一 个泵的出口连接到后一个泵的入口， 形成连续的输送流程。
02
离心泵并联运行工况
并联运行的特点
两个或多个离心泵并 联连接，共同向一个 管道系统供水。
系统的总流量大于单 个泵的流量，总扬程 等于单个泵的扬程。
05
实际应用案例分析
并联运行案例分析
案例一：水厂供水系统
01
输0入2
标题
离心泵并联运行在水厂供水系统中，可以满足不同时 段的水量需求。当用水量较大时，可以开启多台离心 泵同时供水，保证水压和流量的稳定。
03
在农业灌溉系统中，离心泵并联运行可以提供稳定的 水源，满足大面积农田的灌溉需求。同时，可以根据
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离心泵串并联在长输管道水试压施工中的作用
摘要：本文通过综合分析相同性能的离心泵串并联时所产生的不同的注水效果，结合不同试压段的地势情形，来选择离心泵的组合方式，以提高试压注水的工作效率。
abstract： through analysis on different injection effects of centrifugal pump series-parallel with the same property，the paper selects the combination forms of centrifugal pump according to terrain situations of different pressure test section， so as to increase pressure test water injection efficiency.
关键词：长输管道；离心泵；串并联；试压施工
key words： long-distance pipeline；centrifugal pump；series-parallel；pressure test construction
中图分类号：u175 文献标识码：a 文章编号：1006-4311（2013）13-0062-02
0 引言
长输管道工程具有线路长、地貌复杂和高差不一的特点，在向管道中注水的过程中，通常采用设置多台上水泵串联或并联的工作方式来适应不同地势条件下管道中的注水速度和注水量[1]。
1 离心泵特性曲线及应用
在长输管道水试压施工中，离心泵是指叶轮出水的水流方向是径向流的水泵，是叶片式水泵的一种，液体质点在叶轮中流动时主要
受到离心力作用，离心泵在工作中实现机械能向被抽升液体的动能和势能能量的转化和传递过程，而在这个传递和转化过程中，肯定会有能量损失，能量损失越大，该离心泵的性能就越差，工作效率也就越低[2]。
一般情况下，我们选择使用离心泵的特性曲线（图1）来描述离心泵的工作情况。
离心泵的特性曲线是将实验测定的q、h、n、η等数据标绘构成的一组曲线。
主要存在以下三条曲线[3]：表示扬程和流量关系的h-q线，表示泵轴功率和流量关系的n-q线和表示泵的效率和流量关系的η-q线。
离心泵在实际运转过程中影响其性能曲线的因素主要有三个[4]：离心泵的转速和液体物理性质、叶轮直径。
2 离心泵的并联
在长输管道水试压施工中，当在进行水体试压注水时，通常情况下长输管道的试压头上只有一处注水口，所以只能连接一台上水泵的出水口。
但是，为了提高施工的效率，需要提高注水的速度，于是我们采取并联的方式，即先将两台或多台上水泵的出水管连接到一根汇管上，再将汇管与试压头的注水口连接，使得注入试压头中的流量成为每台离心泵的流量总和。
这样，总扬程理论上与一台离心泵的扬程相等，但总流量就会成为每台泵的流量之和，大大增加了流量。
图2中曲线ⅰ代表每台泵单独工作时的特征曲线（若选用相同性能的泵串联时，特征曲线重合）。
ⅲ为管路特性曲线，根据泵的工
作特性，将两台泵相同扬程（纵坐标）下的流量（横坐标）相加得到各点的连线就是并联后的特性曲线ⅱ[5]。
由图2可以看出，单泵工作时当扬程为h3时，与ⅰ的交点c的流量为q3。
并联后，扬程为h1（h2）时，ⅱ和ⅲ的交点为q1；而并联后每台单体泵的扬程为h1（h2）与ⅰ的交点b的流量为q2。
因此，2q2=q1h3。
因此，同一管路中，两台泵并联后的流量等于两台泵的流量之和，而小于两台泵单独工作是的流量之和[6]。
管路的阻力损失越大，即管路特性曲线越陡峭，并联流量与两台泵单独工作时的流量之和相差越大，为提高流量而采取的并联工作效果就越差。
3 离心泵的串联
相对于离心泵的并联，离心泵的串联要求水由第一台水泵压入第二台水泵，水以同一流量，依次流过各台水泵。
即把两台或多台泵的出水口和吸水口用管子依次链接，使第一台水泵的出水管，作为第二台水泵的吸水管，以此类推。
离心泵串联时，吸水管只有第一台水泵的吸水管，不会改变离心泵的流量，而水流获得的能量理论上为各台水泵所供给能量之和。
图3中曲线ⅰ是每台泵单独工作时的特征曲线（若选用相同性能的泵串联时，特征曲线重合）。
ⅲ是管路特性曲线，根据离心泵工作特性，把两台泵相同流量下的扬程相加得到各点的连线就是串联后的特性曲线ⅱ[7]。
两台泵串联后，当流量为q1（q2）时，曲线ⅱ和ⅲ的交点为串联后的工作点a的扬程为h1；而串联后每台单体泵的扬程，则为q1（q2）与曲线ⅰ的交点b的扬程为h2，然而串
联之前，单泵工作时当流量为q3时，其与曲线ⅰ的交点c的扬程为h3。
由图3可知，2h2= h1q3。
这就说明，在同一管路中，两台泵串联后的扬程小于两台泵单独工作是的扬程之和[8]，等于两台泵的扬程之和。
因为串联后的管路流量增大，阻力损失也随之增大，导致串联后的扬程与单泵工作扬程相比不可能成倍增加，管路阻力损失越大。
反之，管路阻力损失越小。
4 串并联组合
通过上面串并联的分析我们得知，离心泵在管路上的串并联能提高扬程或者增大流量，其增加量取决于管路的连接方式，泵所提供的能量与管路所消耗的能量始终保持平衡。
通过分析图4，我们不难发现，若管路特性曲线比较平缓，并联泵输送的流量、扬程均大于串联泵，此时采用离心泵的并联方式更有效[9]。
若管道注水口与管道最高点的扬程值大于泵所能提供的最大扬程时，为了获得更好的效果，我们必须用串联的连接方式。
管路特性曲线比较陡峭时，串联泵输送的流量、扬程均大于并联泵，此时则采用离心泵的串联方式。
但必须注意的是，为了不影响两台泵都在较高效率下运行，参加串联或并联工作的各台水泵的设计流量要保持一致性；一旦各台水泵的参数不一致，在串联时按照串联顺序，顺序越往后的水泵，承受压力越大，因此，应考虑后一台水泵泵体的强度问题。
同理，在并联时则考虑泵体强度最弱的水泵。
5 结论
离心泵的并联可以提高注水量，串联可以提高扬程，而在条件允
许的情况下则可选择采用组合方式来提高注水效率。
通过对不同的地貌地形进行分析，我们得出，长输管道在高差起伏较大的高原、沟壑地段，施工作业空间陡峭狭小地段，可考虑采用离心泵的串联方式，以提高扬程。
长输管道在丘陵地段，且施工作业空间平坦时可考虑采用离心泵的组合方式来提高注水效率。
长输管道在平原段，可考虑采用离心泵的并联方式，以提高注水速度。
因此，必须因地制宜采取离心泵的连接方式，只有这样才能保证其正常工作。
参考文献：
[1]孟祥启，彭顺斌.长输管道的试压[a].油气储运；2008，27（9）：50-54.
[2]包图雅.离心泵的基本构造及工作原理[a].考试周刊；2011（40）：151.
[3]蔡娜，王为民.离心泵的串并联[a].石化工艺与设备，2009，28（4）：74-75.
[4]王金龙；正确选择离心泵串并联方式[a].石油商技；1996，（01）：53-54.
[5]刘世杰.离心泵串、并联使用及参数调整方法的探讨[a].电力节能；2011，4：36-38.
[6]王毅，费纪丽，等.离心水泵串并联及经济性[a].大连大学学报；2005，（4）.
[7]陈伟，等.机泵选用[m].北京：化工工业出版社，2009.
[8]曾晓渝，宋长华，等.离心泵多泵联合及经济分析[a].自动化
与仪器仪表；2011，（3）：139-140.
[9]李亚峰，尹士君，等.水泵及泵站设计计算[m]，北京：化工工业出版社，2006.。