Jim是一家市政水厂的维修经理，他很满足。他的水厂运行平稳，水泵似乎也按照设计运行。他很高兴地看到泵供应商代表Bob手持一盒甜甜圈走进来，向他介绍水厂泵的效率。

“Jim，这些是给店里的人的。泵怎么样了？”

“很好，Bob。你卖给我们的备用机械密封还在我的办公室里，一旦出了什么问题，随时可以使用。但到目前为止 – 谢天谢地 - 一切都很好。”

“很高兴听到这个消息，Jim。我得说，我们的泵确实不错。但我注意到，我们已经很久没有为你们做过大修了。你有没有检查过你的水泵是否仍然高效（运行）？”

“它们非常高效。它们不停地抽水。”

“我不是这个意思，Jim。它们会不会消耗太多能量？”

“太多能量？我不知道。我只知道它们运转良好，没有振动，没有泄漏，所以对我来说没有麻烦。”

Bob打开了泵的产品目录。“看，Jim，根据我们的产品目录，这些泵的效率应该接近90 %。但已经运行几年了，这些泵会磨损。这使得它们消耗的功率超过了应有的功率。”

“真的吗？才过了四年？我们抽的基本上都是干净的水。”

“没错，Jim。但为什么不检查一下呢？这些都是 3000 马力（hp）的电动机。猜猜你运行它们要花多少钱？”

“Bob，我只知道它们整天运行，而且没有发生过意外停机。我只关心这个。不管我们花了多少钱，去跟会计Charlie说吧。我要处理的事情已经够多了。”

Bob拿出他的计算器。

“好吧，不过为了好玩，假设你的3,000 hp电动机不停地运转。大约是2,238 kW。如果连续365天24小时运行，会消耗19,604,880千瓦时的电量，按每千瓦时电费10美分计算，就有将近200万美元！”

Jim对泵的耗电量印象深刻，但在吃了两个甜甜圈、喝了一杯热咖啡后，他又满足了，于是同意让Bob利用他的泵可靠性和效率监测系统（PREMS）技术测量泵的能耗。

该监测系统可在任何一台办公电脑上为工厂提供实时、不间断的设备运行数据。

Bob把车开到一台主增压泵旁，和工厂机械师Rusty一起将仪器安装到设备上。振动和温度传感器采用磁性底座，只需很短的时间就能安装到轴承箱上。

在压力方面，他们打开现有的压力仪表。流量和功率已经在工厂分布式控制系统（DCS）控制器上有输出信号，他们将输出信号连接到控制器。午饭前，系统就已启动并运行。

“嘿，Jim。我的系统正在从仪器中收集数据，并将网关信号无线发送到接收站（Cell）。在那里，我们的软件会将其转换成实时泵性能曲线，并与原制造商的曲线进行比较。我还没来得及分析，但如果你愿意，我们可以在午餐时快速查看一下。”

“听起来不错，Bob。给我看看你的成果。”

午餐时，Bob打开笔记本电脑，用无线软件调出了泵的数据。他指着代表预期性能（泵扬程、功率和效率曲线与流量的关系）的实线，并将其与代表当天上午收集的泵数据的虚线进行比较，然后解释说，Rusty 要求操作员对阀门进行节流，迫使泵以不同的流量运行。虽然管道系统将流量限制在每分钟 40,000 加仑（gpm）左右，但他们采集的数据涵盖了整个流量范围。

“嗯，真快，Bob。你做得真快！”

“当然，多亏了 Rusty 提供了一些扳手，而且你已经有了一个磁力流量计，我们只需将 4-20 mA 导线连接到你的DCS输出端子上即可。”

原来的曲线显示最佳效率点（BEP）的流量为40,000 gpm，而当天的数据显示最佳效率点的流量为35,000 gpm。

数据还显示扬程较低，这表明压力下降，功率增加。

“看来你的泵可能有一些磨损 – 也许是（耐磨）环开裂了，或者有一些内部摩擦 - 这会消耗更多的功率。”

“这些要花多少钱？”

“嗯，我在曲线附近加了一个表格。看，在40,000 gpm的流量下，你的泵应该有255 ft的扬程，而现在只有227 ft。这意味着压力降低了11 %。功率应该是2,900 hp，而实际需要3,045 hp。看来你遇到了电动机安全系数的问题。如果你的电动机很快就开始跳闸，我一点也不会感到惊讶。”

“什么？你在开玩笑吗？这几乎是一台全新的电动机！四年前你把它和泵一起卖给我们的！”

“是的，Jim。但我们当时告诉你们的工程师，把电动机的功率从3,000 hp提高到3,500 hp，以防发生类似的情况。撇开这些不谈，现在40,000 gpm的流量时效率只有75.3 %，而它应该是88.8 %。"

“真的吗？然后呢？”

“这是13.5 % 的效率差距。还记得我跟你说过什么吗？你要为这台不停运行的泵支付大约200万美元的费用。将200万美元除以100，每个效率点大约需要2万美元。以13.5个百分点效率计算，如果不间断运行，每年就会浪费超过25万美元。”

“但我们的泵不会不停地运行，我们大概平均每天运行10到12个小时。”

“那每年还是要浪费125,000美元。”

Jim摘下棒球帽，挠了挠头。

“Charlie听到这个肯定不会高兴。但如果我告诉他，我知道他会问什么：修理它要花多少钱？”

“好吧，根据我们之前的维修经验，你可能需要新的耐磨环、新的轴、轴承，也许还需要一只叶轮。我想这可能需要10万美元。”

“这样我们每年就能节省 12.5 万美元？所以，大概一年就能收回成本？”

“听起来没错。”

“有意思。我们今年的预算很紧张，但让我和我们的人商量一下，我会给你答复的。谢谢你能来，Bob。”

1. Nelson, E., Maintenance and Troubleshooting of Single-Stage Centrifugal Pumps, Teas A&M Pump Symposium, 1984

2. Nelik, L., Let’s Find the True Best Efficiency Point (BEP), Pumps & Systems Magazine, May 2015

3. PREMS-2A Pumps Reliability and Efficiency Monitoring System, rev. 2A, March 2015