CN102003873B - 全方位多风道节能热风发生炉 - Google Patents

Abstract

一种全方位多风道节能热风发生炉，其特征是在炉膛燃烧室上方和烟囱底座进烟口之间设有蛇形火路，在炉体内部具有与蛇形火路曲线形状相配合的蛇形内风道A和B，炉体包括内炉体和外炉体，炉膛燃烧室和蛇形火路及蛇形内风道A和B皆设于内炉体中，在内炉体前主炉壁外侧设有前室并形成前室风道，在前室风道中设有风道隔板，前室风道的出风口与蛇形内风道A的入口相连通，在内炉体的左、右两侧内炉壁外侧设有左、右侧室并形成对称式结构的左、右侧室风道，在左、右侧室风道中设有侧室风道隔板。与已有技术相比，具有炉体火路风道布局合理，全方位多风道吸热，风道受热面积大且均匀无死角，热能回收利用率高，炉膛不易烧穿破损，使用寿命长及节能环保等优点。

Description

全方位多风道节能热风发生炉

(一)、技术领域

本发明涉及一种利用热风干燥物品的烘干炉设计技术，特别是一种全方位多风道节能热风发生炉，可用于加工茶叶、食用菌等农副产品及食品、水产品和衣物等生产生活用品的烘干。

(二)、背景技术

目前用于烘干茶叶、食用菌等农副产品、及水产品、食品、衣物等物品的烘干机具设备种类较多，有烘干炉、热风炉等，其热源有使用电炉的，有使用煤炭和木柴为燃料的，其基本的燃烧方式和工作原理都相同，即利用燃烧所产生的热量加热风道，外界空气通过风道吸收热量后成为热风排出作为烘干机房烘干(干燥)物品所需的热风源。但目前所使用的不少烘干炉、热风炉的热回收利用率偏低，例如在我国茶叶主产区还通常使用传统的老虎灶，灶具是用普通砖头或耐火砖头固定砌成(或用钢板材加工)的常压炉灶进行供热，有的是采用在灶的炉膛中安装钢管的火管灶式供热炉具，由于火管灶的炉膛空间大，各部位钢火管受热极不均匀，导致包括火管在内的炉膛容易烧穿，使用寿命短，使用期一般最多只能达2年，无形中增加了许多生产成本，且热回收利用率仍然偏低(以12或16型的烘干机，即以摊叶面积或占地面积为12-16平米的烘干机(室)所配套使用的某种火管灶为例，每小时至少用燃料120公斤)，为了降低能耗，目前一些茶叶生产区使用了节能型热风发生炉，虽然在节能降耗方面有了一定进步(每小时用燃料60--70公斤，比火管灶节约50％左右)，但仍存在燃烧火路短，风道结构不理想，受热面积不均匀(存在热回收死角)，能耗偏大，燃烧所产生的热能利用率仍较偏低和炉灶炉膛仍容易烧穿破损等不足之处。

(三)、发明内容

本发明的目的是提供一种全方位多风道节能热风发生炉，具有炉体火路风道结构科学布局合理，全方位多风道吸热，风道受热面积大且均匀、无死角，热能回收利用率高、炉膛不易被烧穿破损，使用寿命长，成本节约、节能环保，可用于茶叶烘干和食用菌等农副产品烘干、食品、水产品的烘干及衣物等的烘干设备使用。

本发明的目的是以如下技术方案实现的：本发明的这种全方位多风道节能热风发生炉，包括炉体，炉壁，在炉体顶端设有烟囱，在炉体内部设有炉膛燃烧室和用于提供热风源的吸热风道及其热风出口，其特征是：

a、在所述炉膛燃烧室上方和烟囱底座的进烟口之间设有一蛇形火路，该蛇形火路的横截面为矩形结构，蛇形火路的纵截面为上下往复弯曲的蛇形结构；

b、在炉体内部沿着所述蛇形火路的上下两侧具有里外两条与蛇形火路曲线形状相应配合的并亦上下往复弯曲延伸的蛇形内风道A和蛇形内风道B，所述蛇形内风道A和B皆与热风出口相连通，以便用于充分吸收蛇形火路内部(壁部)的热量；

c、所述炉体包括内炉体(又称主炉体)和外炉体(又称附设炉体)，在内炉体的四周外部具有内炉壁(又称主炉壁)，在外炉体的四周外部具有外炉壁(又称附设炉壁)，所述内炉体的内炉壁(又称主炉壁)是由热传导率高的隔板(如钢板)制成，所述外炉体的外炉壁(又称附设炉壁)是由保温隔热效果良好的板材所制成，所述炉膛燃烧室和蛇形火路(注：两者组成炉内胆)及蛇形内风道A和B皆设于内炉体(又称主炉体)中；

d、在所述靠灶口一侧的内炉壁(又称前主炉壁)和前外炉壁的两壁部之间设有前室并形成前室风道(即在该两壁部之间留有一定的间距作为前室吸热风道)，所述前室风道具有一独立的与外界空气相通的进风口，在所述前室风道中设有交叉分布的前室风道隔板，以形成来回曲折延伸的前室吸热风道，以便有利尽量吸收燃烧室前壁部(即前主炉壁)上的热量，前室风道的出风口位于前室风道的上方，并与蛇形内风道A的入口相连通(相连接)；

e、在所述内炉体(又称主炉体)的左、右两侧内炉壁(又称两侧主炉壁)和外炉壁(又称两侧附设炉壁)的两壁部之间设有左、右侧室并形成对称式结构的左、右侧室风道(又称侧风道)(即在两侧的内炉壁与外炉壁的两壁部之间留有适当的间距作为侧室吸热风道)，在左、右侧室风道中亦设有交叉分布的侧室风道隔板，以形成来回曲折延伸的侧室吸热风道，以便有利尽量吸收内炉壁两侧壁部上的热量(注：主要是吸收由炉膛燃烧室和蛇形火路组成的炉内胆两外侧壁部上的热量，炉内胆壁部为内炉壁的一部分)，所述左、右侧室风道也各具有一独立的与外界空气相通的进风口，左、右侧室风道的出风口是与蛇形内风道B的入口相连通(相连接)。

本发明的上述技术特征还可进一步具体为：

一、所述烟囱部件是由内烟囱体和外烟囱体套接构成并形成内外夹层的结构，所述外烟囱体的高度(即长度)低于内烟囱体的高度(为二分之一至四分之三内烟囱体的高度)，在内外烟囱体之间留有一定的间距以形成环状烟囱吸热风道(用于吸收内烟囱体中热烟气的热量)，所述前室风道的进风口是与所述的烟囱吸热风道相连通(相连接)，并通过烟囱吸热风道的进风口与外界空气相通(具体制造时，可将前室风道的进风口与所述位于烟囱底部的烟囱吸热风道的出风口相连通)。

烟囱吸热风道的进风口是位于外烟囱体的顶部(与外界空气相通的开口处)。将外烟囱体的高度(即长度)制成低于内烟囱体的高度，目的是避免烟囱吸热风道吸入内烟囱排放出的废烟气。

二、在所述左、右侧室内各具有一过渡风道，所述前室风道的进风口是通过该左、右侧室内的过渡风道及过渡风道的进风口与所述烟囱吸热风道的出风口相连通。

三、所述左、右侧室风道各自的进风口是开设位于左、右侧室的上方并与外界空气相通(即在具体制造时，是在所述左、右侧室的上方开设有用于各自侧室风道的进风口，该进风口是与外界空气相通。)

四、在靠近所述炉膛燃烧室及其上方部分火路一侧的部分蛇形内风道B的内部还设有交叉分布的内风道B隔板，以形成来回曲折延伸的(属于部分内风道B的)吸热风道，以便有利尽量吸收燃烧室及其上方部分火路一侧壁部上的热量。

五、所述左、右侧室风道为长度相等的对称结构，所述位于左、右侧室内的过渡风道亦为长度相等的对称结构，所述依次由环状烟囱吸热风道、左(或右)侧室内的过渡风道、前室风道、蛇形内风道A到热风出口处所共同形成的风道总长度与依次由所述左(或右)侧室风道、蛇形内风道B到热风出口处所共同形成的风道总长度相等(或大体相等)。工作时，从环状烟囱吸热风道的进风口进来的外界冷空气是分别途经环状烟囱吸热风道、左、右侧室内的过渡风道、前室风道后进入蛇形内风道A并从热风出口处排出；从左、右侧室风道各自进风口进来的外界冷空气又是分别途经左、右侧室风道后进入蛇形内风道B并从热风出口12处排出。

六、在所述左侧室或右侧室的下方还附设有一个侧室清灰口，该侧室清灰口是位于靠近最后一段(即末段)蛇形火路的底部，以便用于清除从炉内的蛇形火路和内烟囱中落下的细小烟尘颗粒。

七、还在灶口(又称炉灶烧火口)处设有助燃鼓风机，另在炉体的热风出口处设有引风机(又称离心风机)。

八、另还可在炉膛燃烧室的下边即炉筛(炉排)的下边设有炉渣室，炉渣室设置一排渣门。

本发明的工作原理和使用操作方法与现有技术的热风发生炉大致相同，但由于本发明设计使用了散热和吸热面积极大且效果极佳的蛇形火路、全方位设计的多种吸热风道：包括与蛇形火路曲线形状相应配合的上下往复弯曲延伸的蛇形内风道A和B、有利尽量吸收燃烧室前壁部热量的前室吸热风道、有利尽量吸收内炉体的两侧内炉壁壁部热量的(主要由炉膛燃烧室和蛇形火路组成的炉内胆外侧壁部热量的)侧室吸热风道、以及内烟囱体热量的圆环状烟囱吸热风道，又在各种吸热风道中设置相应的风道隔板，形成有利风道吸热的往复弯曲循环路线，使本热风发生炉产生的热量得到充分循环利用。总之，与现有技术比较，本热风发生炉使用火路、风道两套循环路线，炉体中火路和风道结构合理，布局科学，多风道全方位吸热，风道受热面积大，均匀无死角，热能回收利用率高、节能环保(仍以12或16型的烘干机，即以摊叶面积为12-16平米的烘干机(室)所配套使用的本新型全方位多风道节能热风发生炉为例，用于烘干同样数量的茶叶，每小时仅用燃料25公斤，与使用传统老虎灶的相比，节约燃料达到80％，与使用火管灶式的供热炉具相比，节约燃料也可达到50％以上)，还由于多风道吸热效果极佳，炉膛及其火路散热面积大效果好，使得炉膛及其火路受热升温低，尤其是炉膛长时间工作不容易被烧穿破损，使用寿命长，其使用期一般至少能达5、6年以上，设备购置成本节约显著，可用于茶叶烘干和食用菌等农副产品烘干、食品烘干及衣物的烘干设备使用。摊叶面积

(四)附图说明

图1是本发明的一种全方位多风道节能热风发生炉的整体结构示意图(为一种外观结构示意图)。

图2是本发明所述内炉体部分的内部结构示意图。

图3是本发明所述的靠近炉膛燃烧室一侧的蛇形内风道B及隔板的结构示意图。

图4是本发明所述的前室风道部分的结构示意图。

图5是本发明所述的侧室风道部分的结构示意图(为右侧室风道部分的结构示意图)。

(五)具体实施方式

参照附图可知，本发明的这种全方位多风道节能热风发生炉的整体结构是由以下构件组成：1--炉体，2--外炉体(又称附设炉体部分)，3--外炉体的外炉壁(又称附设炉壁)，4--内炉体(又称主炉体部分)，5--内炉体的内炉壁(又称主炉壁)，6--前室(形成前室吸热风道)，7--左侧室(形成左侧室吸热风道)，8--右侧室(形成右侧室吸热风道)，9--灶口(炉灶烧火口)，10--炉基座，11-位于蛇形火路底部的侧室清灰口，12-热风出口，13-侧室风道的(与外界空气相通的)进风口(开设位于左、右侧室的上方)，14-烟囱部件，15-外烟囱体，16-内烟囱体，17-(圆)环状的烟囱吸热风道，18-烟囱吸热风道的进风口，19-炉筛(炉排)，20-炉膛燃烧室(即炉膛)，21-蛇形火路(为上下往复弯曲的蛇形结构)，22-蛇形内风道A，23-蛇形内风道A的入口，24-蛇形内风道B，25-蛇形内风道B的入口，26-蛇形内风道B中的隔板，27-烟囱底座，28-外烟囱座法兰，29-内烟囱座法兰，30-环状烟囱吸热风道的出风口(位于烟囱底座处)，31-用于前室风道的进风口，32-前室风道，33-前室风道隔板，34-为对称式结构的(左、右)侧室风道，35-侧室风道隔板，36-侧室风道的出风口，37-位于左、右侧室内的过渡风道，38-过渡风道的进风口(与烟囱吸热风道的出风口相连通)，39-助燃鼓风机。

参照附图，本发明的这种全方位多风道节能热风发生炉的整体结构包括；炉体1，炉壁，在炉体顶端设有烟囱，在炉体内部设有炉膛燃烧室20和用于提供热风源的吸热风道及其热风出口12，其特征是：

a、在所述炉膛燃烧室20上方和烟囱底座27的进烟口之间设有一蛇形火路21，该蛇形火路的横截面为矩形结构，蛇形火路的纵截面为上下往复弯曲的蛇形结构；

b、在炉体内部沿着所述蛇形火路21的上下两侧具有里外两条与蛇形火路曲线形状相应配合的并亦上下往复弯曲延伸的蛇形内风道A和蛇形内风道B，所述蛇形内风道A和B皆与热风出口12相连通，以便用于充分吸收蛇形火路内部(壁部)的热量；

c、所述炉体包括内炉体(又称主炉体)4和外炉体(又称附设炉体)2，在内炉体4的四周外部具有内炉壁(又称主炉壁)5，在外炉体2的四周外部具有外炉壁(又称附设炉壁)3，所述内炉体的内炉壁5是由热传导率高的隔板(如钢板)制成，所述外炉体的外炉壁3是由保温隔热效果良好的板材所制成，所述炉膛燃烧室20和蛇形火路21(注：两者组成炉内胆)及蛇形内风道A和B皆设于内炉体(又称主炉体)4中；

d、在所述靠灶口9一侧的内炉壁(又称前主炉壁)和前外炉壁的两壁部之间设有前室6并形成前室风道(即在该两壁部之间留有一定的间距作为前室吸热风道)32，所述前室风道具有一独立的与外界空气相通的进风口，在所述前室风道32中设有交叉分布的前室风道隔板33，以形成来回曲折延伸的前室吸热风道，以便有利尽量吸收燃烧室前壁部(即前主炉壁)上的热量，前室风道的出风口位于前室风道的上方，并与蛇形内风道A的入口23相连通(相连接)；

e、在所述内炉体(又称主炉体)4的左、右两侧内炉壁(又称两侧主炉壁)5和外炉壁(又称两侧附设炉壁)3的两壁部之间设有左、右侧室7、8并形成对称式结构的左、右侧室风道34(即在两侧的内炉壁与外炉壁的两壁部之间留有适当的间距作为侧室吸热风道)，在左、右侧室风道中亦设有交叉分布的侧室风道隔板35，以形成来回曲折延伸的侧室吸热风道，以便有利尽量吸收内炉壁两侧壁部上的热量(注：主要是吸收由炉膛燃烧室和蛇形火路组成的炉内胆两外侧壁部上的热量，炉内胆壁部为内炉壁的一部分)，所述左、右侧室风道也各具有一独立的与外界空气相通的进风口13，左、右侧室风道的出风口36是与蛇形内风道B的入口25相连通(相连接)。

本发明的上述技术特征还可进一步具体为：

一、所述烟囱部件14是由内烟囱体16和外烟囱体15套接构成并形成内外夹层的结构，所述外烟囱体的高度(即长度)低于内烟囱体的高度(为二分之一至四分之三内烟囱体的高度)，在内外烟囱体之间留有一定的间距以形成(圆)环状烟囱吸热风道17(用于吸收内烟囱体中热烟气的热量)，所述前室风道的进风口31是与所述的烟囱吸热风道17相连通(相连接)，并通过烟囱吸热风道的进风口18与外界空气相通(具体制造时，可将前室风道的进风口与所述位于烟囱底部的烟囱吸热风道的出风口相连通)。

烟囱吸热风道的进风口18是位于外烟囱体15的顶部(与外界空气相通的开口处)，将外烟囱体的高度(即长度)制成低于内烟囱体的高度，目的是避免烟囱吸热风道吸入内烟囱排放出的废烟气。

二、在所述左、右侧室7、8内各具有一过渡风道37，所述前室风道32的进风口31是通过该左、右侧室内的过渡风道37及过渡风道的进风口38与所述烟囱吸热风道17的出风口30相连通。

三、所述左、右侧室风道34各自的进风口13是开设位于左、右侧室7、8的上方并与外界空气相通(即在具体制造时，是在所述左、右侧室的上方开设有用于各自侧室风道的进风口13，该进风口是与外界空气相通。)

四、在靠近所述炉膛燃烧室20及其上方部分火路一侧的部分蛇形内风道B的内部还设有交叉分布的内风道B隔板26，以形成来回曲折延伸的(属于内风道B的)吸热风道，以便有利尽量吸收燃烧室及其上方部分火路一侧壁部上的热量。

五、所述左、右侧室风道为长度相等的对称结构，所述位于左、右侧室7、8内的过渡风道37亦为长度相等的对称结构，所述依次由环状烟囱吸热风道17、左(或右)侧室内的过渡风道37、前室风道32、蛇形内风道A到热风出口12处所共同形成的风道总长度与依次由所述左(或右)侧室风道34、蛇形内风道B到热风出口12处所共同形成的风道总长度相等(或大体相等)。工作时，从环状烟囱吸热风道的进风口进来的外界冷空气是分别途经环状烟囱吸热风道、左、右侧室内的过渡风道、前室风道后进入蛇形内风道A并从热风出口处排出；从左、右侧室风道各自进风口进来的外界冷空气又是分别途经左、右侧室风道后进入蛇形内风道B并从热风出口12处排出。

六、在所述左侧室或右侧室的下方还附设有一个侧室清灰口11，该侧室清灰口是位于靠近最后一段(即末段)蛇形火路的底部，以便用于清除从炉内的蛇形火路和内烟囱中落下的细小烟尘颗粒。

七、还在灶口(又称炉灶烧火口)9处设有助燃鼓风机39，另在炉体的热风出口12处设有引风机(又称离心风机，附图略)。

八、还可在炉膛燃烧室的下边即炉筛(炉排)的下边设有炉渣室，炉渣室设置一排渣门(附图略)。

本发明的工作原理和使用操作方法如下：燃料从炉灶烧火口进入炉膛燃烧室，用鼓风机助燃使燃烧充分产生热能，热烟气沿着用钢板焊接而成的蛇形火路上下环绕运行，形成一定长度的火路循环路线，该蛇形火路的壁部连同内烟囱壁部以及多种风道壁部的受热面积大(以摊叶面积为12-16平米的烘干机(室)所配套使用的本新型全方位多风道节能热风发生炉为例，受热面积能达到8平方米以上，风道长度能达到10米以上)，使得炉膛燃烧室和蛇形火路壁部因被多种风道吸热后的升温并不很高，降温冷却后的废烟气则从与内烟囱座法兰相连接的内烟囱中排出。

多种吸热风道工作原理过程如下：从环状烟囱吸热风道的进风口进来的外界冷空气是分别途经环状烟囱吸热风道、左、右侧室内的过渡风道、前室风道后进入蛇形内风道A并从热风出口12处排出；从左、右侧室风道各自进风口进来的外界冷空气又是分别途经左、右侧室风道后进入蛇形内风道B并从热风出口12处排出。就这样一路不断吸热，一路不断循环升温，热风从热风出口进入烘干机具(烘干机房)时，最高温度可达150℃，十分有利进行茶叶等待烘干物品的烘干使用。

本发明的未述部分与现有技术相同。

Claims (10)

1.一种全方位多风道节能热风发生炉，包括；炉体（1），炉壁，在炉体顶端设有烟囱部件（14），在炉体内部设有炉膛燃烧室（20）和用于提供热风源的吸热风道及其热风出口（12），其特征是：

a、在所述炉膛燃烧室（20）上方和烟囱底座（27）的进烟口之间设有一蛇形火路（21），该蛇形火路的横截面为矩形结构，蛇形火路的纵截面为上下往复弯曲的蛇形结构；

b、在炉体内部沿着所述蛇形火路（21）的上下两侧具有里外两条与蛇形火路曲线形状相应配合的并亦上下往复弯曲延伸的蛇形内风道A（22）和蛇形内风道B（24），所述蛇形内风道A和B皆与热风出口（12）相连通；

c、所述炉体包括内炉体（4）和外炉体（2），在内炉体（4）的四周外部具有内炉壁（5），在外炉体（2）的四周外部具有外炉壁（3），所述内炉体的内炉壁（5）是由热传导率高的隔板制成，所述外炉体的外炉壁（3）是由保温隔热效果良好的板材所制成，所述炉膛燃烧室（20）和蛇形火路（21）及蛇形内风道A和B皆设于内炉体（4）中；

d、在所述靠灶口（9）一侧的内炉壁即前主炉壁和前外炉壁的两壁部之间设有前室（6）并形成前室风道（32），所述前室风道具有一独立的与外界空气相通的进风口，在所述前室风道（32）中设有交叉分布的前室风道隔板（33），以形成来回曲折延伸的前室吸热风道，前室风道的出风口位于前室风道的上方，并与蛇形内风道A的入口（23）相连通；

ｅ、在所述内炉体（4）的左、右两侧内炉壁（5）和外炉壁（3）的两壁部之间设有左、右侧室（7、8）并形成对称式结构的左、右侧室风道（34），在左、右侧室风道中亦设有交叉分布的侧室风道隔板（35），以形成来回曲折延伸的侧室吸热风道，所述左、右侧室风道（34）也各具有一独立的与外界空气相通的进风口（13），左、右侧室风道的出风口（36）是与蛇形内风道B的入口（25）相连通。

2.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：所述烟囱部件（14）是由内烟囱体（16）和外烟囱体（15）套接构成并形成内外夹层的结构，所述外烟囱体的高度低于内烟囱体的高度，在内外烟囱体之间留有一定的间距以形成环状烟囱吸热风道（17），所述前室风道的进风口（31）是与所述的烟囱吸热风道（17）相连通，并通过烟囱吸热风道的进风口（18）与外界空气相通。

3.根据权利要求2所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：所述烟囱吸热风道的进风口（18）是位于外烟囱体（15）的顶部。

4.根据权利要求1或2所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：在所述左、右侧室（7、8）内各具有一过渡风道（37），所述前室风道（32）的进风口（31）是通过所述左、右侧室内的过渡风道（37）及过渡风道的进风口（38）与所述烟囱吸热风道（17）的出风口（30）相连通。

5.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：所述左、右侧室风道（34）各自的进风口（13）是位于左、右侧室(7、8)的上方并与外界空气相通。

6.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：在靠近所述炉膛燃烧室（20）及其上方部分火路一侧的部分蛇形内风道B（24）的内部还设有交叉分布的内风道B隔板（26），以形成来回曲折延伸的属于内风道B的吸热风道。

7.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：所述左、右侧室风道（34）为长度相等的对称结构，所述位于左、右侧室(7、8)内的过渡风道（37）亦为长度相等的对称结构，所述依次由环状烟囱吸热风道（17）、左或右侧室内的过渡风道（37）、前室风道（32）、蛇形内风道A到热风出口（12）处所共同形成的风道总长度与依次由所述左或右侧室风道（34）、蛇形内风道B（24）到热风出口（12）处所共同形成的风道总长度相等或大体相等，工作时，从环状烟囱吸热风道的进风口进来的外界冷空气是分别途经环状烟囱吸热风道、左、右侧室内的过渡风道、前室风道后进入蛇形内风道A（22）并从热风出口处排出；从左、右侧室风道各自进风口（13）进来的外界冷空气又是分别途经左、右侧室风道（34）后进入蛇形内风道B（24）并从热风出口（12）处排出。

8.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：在所述左侧室或右侧室的下方还附设有一个侧室清灰口（11），该侧室清灰口是位于蛇形火路（21）末段的底部。

9.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：在所述灶口（9）处设有助燃鼓风机（39），另在炉体的热风出口（12）处设有引风机。

10.根据权利要求1所述的全方位多风道节能热风发生炉，其特征是：另还在炉膛燃烧室的下边，即炉筛（19）的下边设有炉渣室，炉渣室设置一排渣门。

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