一、概述
煉鋼廠5#連鑄有2臺火焰切割機，3#連鑄有1臺火焰切割機未配置除塵系統(tǒng)。在切割過程中會產生大量的煙塵，污染車間，針對此污染情況制定治理方案。
目前車間情況：
設計依據(jù)
2.1、設計標準、規(guī)范
《中華人民共和國環(huán)境保護法》
《環(huán)境空氣質量標準》 GB3095～1996
《鋼鐵企業(yè)水污染物排放標準》 GB13456～92
《工業(yè)爐窯污染物排放標準》 GB9078-96
《大氣污染物綜合排放標準》 GB 16297-1996
《脈沖噴吹類袋式除塵器》 JB/T 8532-1997
《動力機器基礎設計規(guī)范》 GB 50040-96
《低壓配電設計規(guī)范》 GB 50054-95
《輸氣管道工程設計規(guī)范》 GB 50251-94
《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》 GB 50235-97
《工業(yè)產品使用說明書總則》 GB 9969.1-1998
《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》GB 50236-98
2.2、制造標準、規(guī)范
《焊接質量保證》 GB/T12469-90
《鑄件重量公差》 GB/T11351-89
《抽樣檢查導則》 GB/T13393-92
《色漆和清漆 漆膜厚度的測定》 GB/T13452.2-92
《通風機現(xiàn)場試驗》 GB/T10178-88
《機電產品包裝通用技術條件》 GB/T13384-92
《固定式工業(yè)鋼平臺》 GB/4053.4-93
《固定式鋼直梯和斜梯安全技術條件》 GB/4053.1～2-93
《固定式工業(yè)防護欄桿安全技術條件》 GB/4053.3-93
《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》 GB50205-2001
《工業(yè)產品保證文件總則》 GB/T14436-93
2.3、設計技術指標
1)、除塵系統(tǒng)的捕集率>95%
2）、除塵系統(tǒng)的除塵效率>99.9%
3)、除塵系統(tǒng)除塵排放濃度<15mg/m³
三、設計說明
火焰切割機是在落地軌道上可移動的裝置，所以此設備生產過程中產生煙塵的收集也需要隨著它的運動實現(xiàn)不定點的收集，針對該裝置的這種情況，考慮采用在火焰切割機落地軌道的一側布置風道槽和風道槽小車的方式，使風道槽小車與火焰切割機同步運行，煙塵在收塵罩內收集后通過風道槽小車將煙塵傳送至風道槽中，再經連接管道將煙塵導入除塵站進行處理后排空。
四、設計范圍：
除塵系統(tǒng)工程的工藝、設備、建筑結構、電氣控制、儀表均由本方案考慮。
具體設計內容有：
① 除塵系統(tǒng)工藝設計
② 煙氣捕集罩的結構設計
③ 除塵系統(tǒng)管網設計
④ 除塵設備設計及選型
⑤ 風機、電機選型設計
⑥ 除塵器卸輸灰系統(tǒng)設計
⑦ 配套電氣及控制系統(tǒng)設計
五、 設計原則
1）、在確保達到有關排放標準的前提下，盡可能優(yōu)化除塵設備降低投資，作為設計時考慮的一個方面。
2）、優(yōu)化設計，使工程投入一次到位，除塵效果達到環(huán)保要求。
3）、盡可能降低電耗，減少運行成本。
4）、確保設備安全，力求綜合效益的先進性，提高粉塵捕集率
5）、盡量減小系統(tǒng)阻力，提高除塵效果
6）、隨主機運行率達到100%，檢修方便。
六、 除塵工藝的選用
我們公司選用PKF凈化器，該設備結構及工作原理：脈沖式濾筒除塵器設有進風口、濾筒、出風口、氣包、脈沖控制儀、噴吹閥、噴吹管等，濾筒是由聚脂纖維折疊、卷制而成，其下端封閉，上端中心正對噴吹管下口．含塵氣體由進風口進入除塵器后，氣流速度減慢，粗顆粒脫離氣流沉降到集塵室內，細微粉塵隨氣流穿過濾筒時被阻于濾筒外表面，潔凈氣體由出風口排出；當濾筒表面灰層較厚時，脈沖控制儀發(fā)出指令開啟噴吹閥，氣包內的壓縮空氣經噴吹管高速噴出，同時誘導數(shù)倍于噴射氣量的周圍空氣進入濾筒，并由內向外快速射出，將濾筒外表面的粉塵吹下落入集塵室內，最后由放灰斗排出。除塵器清灰采用脈沖噴吹方式，既做到了徹底清灰，又不傷害濾筒，使濾筒使用壽命得以保障。清灰過程由脈沖控制儀自動控制，可采用壓力差控制或時間控制。
特點：
1、除塵效率高，過濾效果好，外形尺寸小，運行穩(wěn)定。
2、濾筒采用骨架安裝，密封性能好，牢固可靠。
3、濾筒使用壽命長，安裝、維修方便。
4、箱體采用氣密性設計，密封性好，檢查門用優(yōu)良的密封材料，漏風率很低。
5、進、出口風道布置緊湊，氣流阻力小。
6、濾芯更換時間短，無粉塵飛揚，對工人無安全隱患，不用打開除塵器、拆卸噴吹管，拉出袋籠再抽濾袋，工人在除塵器里面全身是灰，還有高空作業(yè)的危險性。
使用工況：
鈑金加工：機器人焊接、等離子切割、激光切割、激光焊接、鋼板拋丸、鋼板拋光等
功能：油霧空氣、汽霧空氣、焊接煙氣、粉塵空氣凈化、油漆氣味、拋光粉塵、噴砂凈化，凈化后的氣體直接排入車間。
未處理的危害：油霧、粉塵、有害氣體的危害及節(jié)能降耗
[人體影響]--0.3～3.5微米的顆粒會吸入人體內對健康構成危害，油霧沉積在工作區(qū)，易造成工傷等事故。
[工作效率]--如果工作場所霧氣彌溫，降低生產效率。
[工作環(huán)境]，浪費資源]--如果將霧狀物排向室外，會破壞環(huán)境;若有效回收，可節(jié)約資源。
[火警的影響]--油霧沉積在墻面，設備上有著潛在火災隱患。
[設備的影響]--可能成為機床內部和電氣系統(tǒng)故障的原因。
七、除塵系統(tǒng)主要設備：
由于5#連鑄配套的2臺火焰切割機工位靠近，可以共用一套除塵系統(tǒng)進行煙塵處理（兩臺火焰切割機同時只有一臺火焰切割機工作）；3#連鑄配套的1臺火焰切割機單獨配置一臺除塵系統(tǒng)進行煙塵除塵。
7.1、除塵器設計技術參數(shù)：
頗澳德克公司PKF煙氣粉塵凈化器選型表
|
型號
|
PKF1-2-2
|
PKF1-3-3
|
PKF1-4-4
|
PKF2-2-4
|
PKF2-3-6
|
PKF2-4-8
|
PKF3-2-6
|
PKF3-3-9
|
PKF3-4-12
|
|
(PZF)總過濾面積 ㎡
|
40
|
60
|
80
|
80
|
120
|
160
|
120
|
180
|
240
|
|
(PGF)總過濾面積 ㎡
|
20
|
30
|
40
|
40
|
60
|
80
|
60
|
90
|
120
|
|
過濾面積 m/min
|
0.5-1
|
|
(PZF)處理能力 m3/h
|
1920
|
2800
|
3840
|
3840
|
5760
|
7680
|
5760
|
8640
|
11520
|
|
(PGF)處理能力 m3/h
|
960
|
1400
|
1920
|
1920
|
2880
|
3840
|
2880
|
4320
|
5760
|
|
(PZF)電機功率kw
|
3
|
5.5
|
7.5
|
7.5
|
11
|
15
|
11
|
15
|
18.5
|
|
(PGF)電機功率kw
|
1.5
|
2.2
|
3
|
3
|
5.5
|
7.5
|
5.5
|
11
|
11
|
|
濾筒規(guī)格 mm
|
Φ324*660
|
|
濾筒裝機量 （個）
|
2
|
3
|
4
|
4
|
6
|
8
|
6
|
9
|
12
|
|
脈沖閥數(shù)量
|
2
|
3
|
4
|
4
|
6
|
8
|
6
|
9
|
12
|
|
收塵效率 %
|
99.99
|
|
工作溫度 ℃
|
0~125
|
|
過濾精度 um
|
0.5~1000
|
|
出口粉塵濃度 mg/m3
|
1~50
|
|
外形尺寸
(長*寬*高) mm
|
1480*
550*
2010
|
1480*
550*
2507
|
1480*
550*
3004
|
1480*
1000*
2010
|
1480*
1000*
2507
|
1480*
1000*
3004
|
1480*
1500*
2010
|
1480*
1500*
2507
|
1480*
1500*
3004
|
|
備注過濾材料
|
(PZF)納米木漿纖維、(PGF)長纖維聚酯、（PWF）無紡棉等其他材料，以上參數(shù)是根據(jù)(PZF)納米木漿纖維濾筒的技術來計算的結果，采用不同的濾材時技術數(shù)據(jù)將有所變動。詳細咨詢PALDEK技術部
|
|
適用工況范圍
|
焊接煙塵、激光切割煙氣、粉塵回收、空氣凈化
|
1：濾筒除塵器型號： PKF3-4-12*120M2
(PGF)處理能力 5760m3/h(6臺)
設計處理風量： 30000 m3/h
實際處理量： 34560m3/h
總過濾面積： 720㎡
過濾風速： 0.7m/min
收塵阻力： <1500Pa
濾筒數(shù)量： 72個
濾筒規(guī)格： 320×660mm，
濾材材質： 250 g/㎡聚酯無紡布覆膜
濾材材質適應溫度： ＜120℃
進口氣體含塵濃度： ＜5g/m3
出口氣體含塵濃度： ＜15mg/ m3
收塵器承受負壓： ＜6000 Pa
脈沖壓力 0.3-0.6mpa
壓縮空氣耗氣量 0.2m3/min
脈沖閥： 72
脈沖閥規(guī)格 1″脈沖閥
2：前置阻火器型號： PKH30000 m 3/h
設計處理風量： 30000 m3/h
實際處理量： 35000m3/h
收塵效率：85%
3：輸送系統(tǒng)
螺旋給料機：PLX-1m 3/h 1臺
7.2、引風機
該設備是本系統(tǒng)的動力設備，
型號：G4—73—10D
流量：30000 m3 /h
全壓：3700-4000Pa
主電機功率：約55 KW 380V
7.3、風道槽與風道槽小車總成
該輸送設備采用皮帶密封風道槽小車和皮帶密封的集氣總管的結構，通過做為提升器的皮帶密封小車隨生產裝置同步的行走的結構形式，實現(xiàn)除塵設備與運動的生產設備間無斷點的聯(lián)通方式，省掉了傳統(tǒng)碰口的復雜機構，簡化了操作人員的復雜操作。該總成的示意圖如下:
八、除塵器介紹
8.1、 除塵器的阻力控制
除塵器的阻力分為兩部分。
8.1.1、本設備的設計阻力為＜1500Pa。
除塵器的阻力一部分是設備的固有阻力（即原始阻力），這是由設備的各個煙氣流通途徑造成的。
除塵器進出風方式、進風管道各部位的含塵氣流流速選擇是否妥當；進風口距離濾筒底部的水平高度導致的含塵氣體穩(wěn)流空間是否足夠；濾筒直徑和濾筒間距決定的濾筒間煙氣抬升速度的合理性；出口管道風速的合理選定等都將影響除塵器的固有阻力值。
設備的原始阻力在500Pa左右。
8.1.2、第二部分是設備的運行阻力。
設備的運行阻力是由除塵器在運行過程中濾筒表面形成的掛灰層的厚度導致的一個循環(huán)值。
一般對這個值的上限設定為1200Pa，在設備達到這個阻力值時，系統(tǒng)啟動清灰，將設備阻力恢復到原始阻力，進入下一個循環(huán)。這個循環(huán)時間的長短，取決于煙氣含塵濃度、濾料的品種規(guī)格等。
8.2、在線檢測（監(jiān)測）設備
為了更好地保護除塵器并實現(xiàn)除塵器的在線檢測和監(jiān)控,為除塵系統(tǒng)配置了一系列的在線檢測設備:
差壓控制器:控制除塵器的清灰系統(tǒng)工作并通過設備工作阻力的循環(huán)時間和每次清灰后除塵器整體差壓情況分析清灰效果和濾料壽命狀況;
壓力表：在線監(jiān)測除塵器壓縮空氣系統(tǒng)的壓力狀況；
一系列保護技術的使用保證了除塵器在貴方提供的環(huán)境條件下穩(wěn)定、連續(xù)、安全的自動運轉并以此保證工藝設備的正常運行。
8.3、濾材
對于整臺除塵器而言，濾材是其核心部件。濾料的選用直接影響除塵器的除塵效率，濾筒的壽命直接影響到除塵器的運行費用。因而，本案濾料根據(jù)除塵器運行環(huán)境和介質情況采用抗靜電、防油、防水濾料，濾筒規(guī)格：PGF3221FND10M2，Φ320×660mm標準規(guī)格。電火花切割煙氣粉塵是含有靜電的，如果不做靜電處理，所有粉塵會被濾材吸附，造成濾料容易堵塞，同時有可能因為粉塵堆積造成粉塵爆炸事故。
濾材的更換：如圖
獨特的更換濾筒方式，安全，無污染，員工用手擰開螺母，濾筒順軌道滑出，1分鐘就可以換完1個濾筒，這個設計是目前濾袋無法能夠超越的效果。
本過濾材料是一體式結構，無袋籠和濾袋之分，所有安裝方便。不需要打開除塵器凈氣室，本設備更換濾筒簡單、方便、安全。
8.4、清灰系統(tǒng)
除塵器的清灰采用壓縮空氣低壓脈沖清灰。
除塵器采用在線清灰方式，清灰功能的實現(xiàn)是通過PLC利用差壓（定阻）、定時或手動功能啟動脈沖噴吹閥噴吹，使濾材徑向變形，抖落灰塵。
清灰用的噴吹管采用鋼管，借助校直機進行直線度校正。噴吹短管（又稱噴嘴）與噴吹管的焊接采用工裝模具，二氧化碳保護焊接，減少變形，保證噴吹短管間的形位公差。噴吹管借助支架固定在上箱體中，并設置了定位銷，方便每次拆裝后的準確復位。
8.5、電磁脈沖閥
清灰系統(tǒng)的關鍵設備是電磁脈沖閥，它的選用關系到除塵器的造價及清灰效果，我們采用1個濾筒對1個脈沖閥的清灰方式，選用的電磁脈沖閥，DC24V，Φ1"，膜片100萬次的激打能力，經久耐用，滿足了脈沖電磁閥的高效運行要求，極大地減少了維護工作量。
八、 壓縮空氣系統(tǒng)
本工程中管網壓縮空氣用于除塵器的噴吹清灰，壓縮空氣使用壓力0.3～0.5Mpa，最大用氣量1m3/min。
九、電氣、控制系統(tǒng)設計
本控制系統(tǒng)為除塵工程而設計，并綜合其他專業(yè)提供的工藝條件，可以實現(xiàn)對該系統(tǒng)設備的全程自動化控制。
10.1 電氣設施及控制
10.1.1設計范圍
包括除塵器本體所屬電器控制及儀表的設計、采購、安裝、調試以及所用電纜及橋架的采購、安裝和敷設；除塵器本體的控制軟件的編制及系統(tǒng)調試。
10.1.2 電氣設備設計
10.1.2.1 AC380V/220V-50Hz供電
除塵系統(tǒng)低壓配電電源AC380V/220V-50Hz，三相四線制，由業(yè)主負責引至主低壓配電室進線開關。
10.1.2.2 電纜及其敷設
我公司提供除塵器本體范圍之內以及除塵器至除塵控制室的電纜、電纜橋架。所有管線明敷，系統(tǒng)管線沿除塵設備及管道敷設保持足夠的安全距離。
10.1.2.3除塵器照明
提供除塵器本體范圍之內的全部照明設備。
10.1.2.4除塵設備防水
除塵器現(xiàn)場設施，采用必要的防水設施，達到設備露天放置的要求。戶外電氣設施的防護等級為IP55。
10.1.2.5低壓配電柜柜體為GGD型。
10.1.3 控制設計
10.1.3.1電氣控制
① 風機控制
風機起動柜設電流速斷保護、單相接地保護及壓電避雷保護。
② 低壓控制
本系統(tǒng)所有低壓用電設備均設手動/自動兩種控制方式操作。
除塵器本體的清灰采用PLC進行控制，控制方式為定時、定壓及手動方式。
保護配電回路具有短路，過流保護功能，電動機回路具有短路，過載等保護功能。
③ 基礎自動化
包括現(xiàn)場檢測儀表及傳感器，完成對現(xiàn)場設備的控制及現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。
除塵系統(tǒng)脈沖閥清灰的自動控制。
10.1.3.2系統(tǒng)運行方式
為保證工藝系統(tǒng)安全運行和控制設備故障時的應急操作，系統(tǒng)設計有三種運行方式。
① 自動運行方式
在工藝系統(tǒng)和控制系統(tǒng)均正常的情況下，可使用自動運行方式。即可由PLC自動控制系統(tǒng)運行，無需人員干預。
② 手動運行方式
在工藝系統(tǒng)不完善，但控制系統(tǒng)正常的情況下，可使用手動運行方式。
③ 就地操作方式
在控制系統(tǒng)異常情況下，為保證工藝系統(tǒng)正常進行，可使用部分設備的就地操作方式。
10.1.4控制線路
10.1.4.1控制導線均采用具有足夠載流能力的銅線。導線上沒有損傷或施工時工具留下的痕跡。
10.1.4.2所有需要向外引出的設備，均提供端子排，每個端子只連接一根外部導線，內部線路與斷子排的連線基本上是每個端子為一根，最多為二根，端子排一般為豎直安裝。
10.1.5 指示燈與信號
10.1.5.1指示燈顏色的應用
紅色：表示電源斷開、除塵器停運、閥門全關等。
綠色：表示電源閉合、除塵器運行、閥門全開等。
白色：電源指示。
黃色：不正常狀態(tài)。
10.1.5.2 報警信號
除塵器設備發(fā)生不正常狀態(tài)時，有警報預告信號
十一、土建
該工程土建主要由以下部分組成：系統(tǒng)設備及管架基礎。
土建提資由乙方完成，土建工程設計、施工由甲方實施。
十二、防腐、防磨處理
根據(jù)使用環(huán)境和條件的要求，采用相應品質的防腐漆對設備進行著色和涂裝處理，漆膜厚度不低于50μm。有特殊防腐處理要求的，按合同執(zhí)行。有特殊防磨處理要求的，按合同執(zhí)行。
十三、主要除塵設備清單
|
序號
|
分項名稱
|
型號規(guī)格
|
單位
|
數(shù)量
|
制造廠家
|
備 注
|
|
一
|
3#連鑄火焰切割機配套除塵系統(tǒng)
|
|
1
|
除塵器
|
PKF3-4-12
|
臺
|
6
|
|
|
|
1.1
|
除塵器本體
|
支腿采用H型鋼
灰斗采用δ=5的鋼板
箱體采用δ=5的鋼板
花板采用δ=5的鋼板
|
套
|
1
|
|
|
|
1.2
|
濾筒
|
PGF3221FND10M2，
Φ320×660mm
|
只
|
72
|
|
納米長纖維拒水拒油抗靜電濾材
|
|
1.3
|
電磁脈沖閥
|
1"直角閥
|
件
|
72
|
|
|
|
1.4
|
螺旋輸送器
|
Φ159*10米
|
條
|
1
|
|
調速電機
|
|
2
|
阻火除塵器
|
PKH30000 m 3/h
|
套
|
1
|
|
|
|
3
|
風機、電機
|
G4-73-10D
|
臺
|
1
|
|
節(jié)能型變頻電機
|
|
4
|
電控系統(tǒng)
|
含風機變頻器
|
套
|
1
|
|
|
|
5
|
除塵管道及支架
|
Ф750*5
|
套
|
1
|
|
|
|
6
|
皮帶密封槽
|
800*600*5
|
套
|
1
|
|
|
|
7
|
密封皮帶
|
B=470mm
|
條
|
1
|
|
|
|
8
|
煙囪(H=20m)
|
Φ850 σ=5
|
根
|
1
|
|
|
|
9
|
側吸罩
|
根據(jù)現(xiàn)場制作
|
套
|
1
|
|
|
|
10
|
除塵器之風機電纜
|
|
套
|
1
|
|
|
|
二
|
5#連鑄火焰切割機配套除塵系統(tǒng)
|
|
1
|
除塵器
|
PKF3-4-12
|
臺
|
6
|
|
|
|
1.1
|
除塵器本體
|
支腿采用H型鋼
灰斗采用δ=5的鋼板
箱體采用δ=5的鋼板
花板采用δ=5的鋼板
|
套
|
1
|
|
|
|
1.2
|
濾筒
|
PGF3221FND10M2，
Φ320×660mm
|
只
|
72
|
|
納米長纖維拒水拒油抗靜電濾材
|
|
1.3
|
電磁脈沖閥
|
1"直角閥
|
件
|
72
|
|
|
|
1.4
|
螺旋輸送器
|
Φ159*10米
|
條
|
1
|
|
調速電機
|
|
2
|
阻火除塵器
|
PKH30000 m 3/h
|
套
|
1
|
|
|
|
3
|
風機、電機
|
G4-73-10D
|
臺
|
1
|
|
節(jié)能型變頻電機
|
|
4
|
電控系統(tǒng)
|
含風機變頻器
|
套
|
1
|
|
|
|
5
|
除塵管道及支架
|
Ф750*5
|
套
|
1
|
|
|
|
6
|
皮帶密封槽
|
800*600*5
|
套
|
1
|
|
|
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7
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密封皮帶
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B=470mm
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條
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1
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8
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煙囪(H=20m)
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Φ850 σ=5
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根
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1
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9
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側吸罩
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根據(jù)現(xiàn)場制作
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套
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1
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10
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除塵器之風機電纜
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套
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1
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3.4、需方負責如下內容：
（1）提供：水，電，氣管，接地樁到供方設備邊。
（2）供方在標方加工和安裝設備時免費提供水，電，氣，吊車并組織好各方面的協(xié)調工作以便供方設備順利安裝完工。
3.5為了保證本設備正常運轉，設備備件必須使用頗澳德克公司產品，否則造成產品的質量問題由使用方負責。
4： 設備設計,制造,檢驗:
設備設計,制造,安裝,材料,焊接,緊固件等均應符合有關國家現(xiàn)行標準,通用標準和專業(yè)標準.
4.1鋼結構設計應符合GB50017-2003規(guī)范及YB9257-96《鋼結構檢測評定加
固技術規(guī)程》.
4.2制造安裝精度,支架(支腳)垂直度,凈氣室側面平直度,出風口位置精度等級等應符合GB50205-2001《鋼結構工程施工及驗收規(guī)范要求》.
4.3.設備防腐要求:鋼結構件噴砂除銹處理后設備底層用專用漆,設備表面采用中灰,表面防銹大于2年.
五. 設備保證及安裝調試服務
5.1 設備質保期1年。
5.2設備正常連續(xù)運轉大于10年。
5.3供方派技術人員指導需方現(xiàn)場安裝調試. 對用戶現(xiàn)場操作人員進行指導,培訓.
六.售后服務：
1、在質保期內如該設備由于內在質量問題影響使用，供方負責進行維修，所產生的費用由供方承擔；
2、由于需方原因造成設備損壞，由供方進行維修，只收取成本費用；
3、在接到需方有關該設備的問題后24小時內給予明確答復，如有需要48小時內趕到現(xiàn)場；
4、在質保期外，供方提供同質保期內相同的售后服務，所產生的相應費用由需方承擔。
七. 技術資料提供:
7.1設備外形結構圖 1份
7.2設備安裝基礎圖 1份
7.3電器接線圖,控制面板布置圖 1份
7.4設備安裝使用說明書 1份
7.5產品質保期壹年。如出現(xiàn)質量問題乙方應在24小時之內趕到現(xiàn)場解決。
本技術協(xié)議是合同不可分割的組合部分，具有同等的法律效率， 以上資料一式肆份，甲乙雙方各式二份。