CN103591689A - 冷凝式燃气热水炉 - Google Patents

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Abstract

本冷凝式燃气热水炉由冷凝式燃气热水炉本体(1)、热水内循环换热系统(2)和电控柜(3)组成，冷凝式燃气热水炉本体(1)通过下箱体出水口法兰(1-2-3)和喷淋进水总管进水口法兰(1-4-4)与热水内循环管道进水口法兰(2-3)、热水内循环管道出水口法兰(2-4)与热水内循环换热系统(2)相联，电控柜(3)通过电缆和导线与冷凝式燃气热水炉本体(1)中的燃烧机(1-3-1)、热水内循环换热系统(2)中的热水内循环泵(2-1)、各运行参数、安全监控参数传感器相联。其优点：采用了径向热管新风预热器，大幅提高了烟气换热效率，降低了排烟温度，提高了空气预热温度；采用了高效烟气脱水装置，并增加了过滤面积，降低了热水逃逸量，大幅提高了锅炉的效率。

Description

冷凝式燃气热水炉
技术领域[0001] 本发明所述的技术方案属于水加热器领域，具体的讲，是属于带有围绕数个燃烧室的水套筒的贮水加热器领域，依据国际专利分类法，属于F24H1/24。
背景技术[0002] 现有燃气热水炉，如我国专利号为ZL201120158666. 1，题目为《一种带空气预热的冷凝式燃气燃油热水炉》，它包括空气预热器、换热箱、导流片、燃烧筒弯管、集水箱、装有多个喷嘴的喷雾支管、防爆泄压活动盖板、消声罩。烟气从燃烧筒弯管喷入换热箱，被密布的水雾覆盖，通过导流片组成的长蛇形烟道，烟气被充分冷却，通过烟气换热器下部的不锈钢切屑丝滤水、中部的换热板换热，经排烟口排入大气。其不足之处有：一是板片式空气预热器换热效果有限，还有一部分烟气余热没有充分利用；二是汽水分离器分离效果差，热量随热水的逃逸损失大。
发明内容[0003] 本发明的目的是克服现有技术的不足，发明了一种径向热管新风预热器和高效烟气脱水装置组成的冷凝式燃气热水炉。[0004] 本发明的是这样实现的，本冷凝式燃气热水炉由冷凝式燃气热水炉本体、热水内循环换热系统、电控柜组成。冷凝式燃气热水炉本体通过下箱体出水口法兰和喷淋进水总管进水口法兰与热水内循环管道进水口法兰、热水内循环管道出水口法兰与热水内循环换热系统相联。电控柜通过电缆和导线与冷凝式燃气热水炉本体中的燃烧机、热水内循环换热系统中的热水内循环泵、各运行参数、安全监控参数传感器相联。冷凝式燃气热水炉本体包括上箱体组件、下箱体组件、燃烧系统、喷淋系统、新风预热系统。上箱体组件与下箱体组件为法兰螺栓联接；燃烧系统中的燃烧机与下箱体组件中的燃烧机法兰为法兰螺栓联接；燃烧系统中的燃烧筒弯管、垫块与下箱体组件中的下箱体为焊接联接；喷淋系统中的喷淋进水总管与上箱体通过卡箍螺栓联接；新风预热系统中的烟气进口通道、烟气出口通道均与下箱体焊接联接。热水内循环换热系统包括热水内循环泵、热水内循环管道、热水内循环管道进水口法兰、热水内循环管道出水口法兰、板换、热水外循环系统。热水内循环管道出水口法兰、热水内循环管道进水口法兰与热水内循环管道为焊接联接，热水内循环管道与板换为螺纹联接，热水外循环系统与板换为螺纹联接。热水内循环管道出水口法兰与喷淋冷凝进水总管进水口法兰为法兰螺栓联接。热水内循环管道进水口法兰与下箱体出水口法兰为法兰螺栓联接。热水内循环管道通过板换与热水外循环系统相联。[0005] 上箱体组件包括上箱体、上箱体盖、烟气隔板、烟气脱水装置、烟气出口法兰。上箱体与上箱体盖为法兰螺栓联接，与烟气隔板为焊接联接，与烟气脱水装置为法兰螺栓联接。上箱体盖与烟气出口法兰为焊接联接。上箱体顶部装有喷淋系统，喷淋进水总管与上箱体后侧壁通过卡箍螺栓联接。烟气隔板与上箱体右侧壁中部为焊接联接，烟气隔板将上箱体分为前后两个通道。燃烧筒弯管从后通道右端升出液面喷出烟气，沿烟气隔板前行，形成第一行程，到烟气隔板末端折返第二行程，经末端烟气脱水装置进入烟气进气通道。
[0006] 下箱体组件包括下箱体、燃烧机法兰、下箱体出水口法兰、自动补水装置、溢流池、溢流管、新风出口法兰、冷凝水出水管。下箱体组件中的下箱体与燃烧机法兰、下箱体出水口法兰、溢流池、新风出口法兰、冷凝水出水管为焊接联接，与自动补水装置为法兰螺栓联接。溢流池与溢流管为焊接联接。
[0007] 燃烧系统包括燃烧机、燃烧筒弯管、垫块、金属软管。燃烧机与燃烧机法兰为法兰螺栓联接，燃烧筒弯管、垫块与下箱体为焊接联接，金属软管与燃烧机、新风出口法兰为法兰螺栓联接。
[0008] 喷淋系统包括喷淋进水总管、喷淋进水支管、喷嘴、喷淋进水总管进水口法兰。喷淋进水总管与喷淋进水支管、喷淋进水总管进水口法兰为焊接联接，与上箱体为卡箍螺栓联接。喷淋进水支管与喷嘴为螺纹联接。
[0009] 新风预热系统包括烟气进气通道、径向热管换热器、烟气出口通道。径向热管换热器包括径向热管换热器箱体、内展翅片管、新风翅片管、工质、中隔板。烟气进气通道穿过下箱体与径向热管换热器为焊接联接，并在穿过处与下箱体焊接联接。径向热管换热器与烟气出口通道焊接联接。烟气出口通道穿过下箱体与烟气出口法兰为法兰螺栓联接，并在穿过处与下箱体焊接联接。径向热管换热器中的径向热管换热器箱体与中隔板、内展翅片管为焊接联接，新风翅片管与中隔板为焊接联接，工质注入径向热管换热器箱体下部。
[0010] 热水内循环换热系统包括热水内循环泵、热水内循环管道、热水内循环管道进水口法兰、热水内循环管道出水口法兰、板换、热水外循环系统。热水内循环管道与热水内循环管道进水口法兰、热水内循环管道出水口法兰为焊接联接。热水内循环管道进水口法兰与下箱体出水口法兰为法兰螺栓联接，热水内循环管道出水口法兰与喷淋进水总管进水口法兰为法兰螺栓联接。热水内循环管道与板换为螺纹联接，热水外循环系统与板换为螺纹联接。
[0011] 本发明的优点：采用了一种径向热管新风预热器，大幅提高了烟气换热效率，降低了排烟温度，提高了空气预热温度；采用了一种高效烟气脱水装置，并增加了过滤面积，大大降低了热水逃逸损失。综合以上两种措施，大幅提高了锅炉的效率。
附图说明
[0012] 图I冷凝式燃气热水炉示意图。
[0013] 图2冷凝式燃气热水炉本体A向视图。
[0014] 图3冷凝式燃气热水炉本体B-B剖视图。
[0015] 图4冷凝式燃气热水炉本体C-C剖视图。
[0016] 图5冷凝式燃气热水炉本体D-D剖视图。
[0017] 图6冷凝式燃气热水炉本体E-E剖视图。
`[0018] 图7冷凝式燃气热水炉本体F-F剖视图。
[0019] 零部件编号：冷凝式燃气热水炉本体I、热水内循环换热系统2、电控柜3、上箱体组件1-1、下箱体组件1-2、燃烧系统1-3、喷淋系统1-4、新风预热系统1-5、上箱体1_1_1、上箱体盖1-1-2、烟气隔板1-1-3、烟气脱水装置1-1-4、烟气出口法兰1-1-5、下箱体1_2_1、燃烧机法兰1-2-2、下箱体出水口法兰1-2-3、自动补水装置1-2-4、溢流池1_2_5、溢流管1-2-6、新风出口法兰1-2-7、冷凝水出水管1-2-8、燃烧机1_3_1、燃烧筒弯管1_3_2、垫块
1-3-3、金属软管1-3-4、喷淋进水总管1-4-1、喷淋进水支管1_4_2、喷嘴1_4_3、喷淋进水总管进水口法兰1-4-4、烟气进气通道1-5-1、径向热管换热器1-5-2、烟气出口通道1_5_3、径向热管换热器箱体1-5-2-1、内展翅片管1-5-2-2、新风翅片管1-5-2-3、工质1_5_2_4、中隔板1-5-2-5、热水内循环泵2-1、热水内循环管道2-2、热水内循环管道进水口法兰2_3、热水内循环管道出水口法兰2-4、板换2-5、热水外循环系统2-6。
具体实施方式
[0020] 下面结合附图和实施例，对本发明作进一步描述。
[0021 ] 由图I可以看出，本冷凝式燃气热水炉包括冷凝式燃气热水炉本体I、热水内循环换热系统2和电控柜3。冷凝式燃气热水炉本体I通过下箱体出水口法兰1-2-3和喷淋进水总管进水口法兰1-4-4与热水内循环管道进水口法兰2-3、热水内循环管道出水口法兰
2-4和热水内循环换热系统2相联。电控柜3通过电缆和导线与冷凝式燃气热水炉本体I中的燃烧机1-3-1、热水内循环换热系统2中的热水内循环泵2-1、各运行参数、安全监控参数传感器相联。冷凝式燃气热水炉本体I包括上箱体组件1-1、下箱体组件1-2、燃烧系统1-3、喷淋系统1-4、新风预热系统1-5。上箱体组件1-1与下箱体组件1-2为法兰螺栓联接。燃烧系统1-3中的燃烧机1-3-1与下箱体组件1-2中的燃烧机法兰1-2-2为法兰螺栓联接。燃烧系统1-3中的燃烧筒弯管1-3-2、垫块1-3-3与下箱体组件1-2中的下箱体
1-2-1为焊接联接。热水内循环换热系统2包括热水内循环泵2-1、热水内循环管道2-2、热水内循环管道进水口法兰2-3、热水内循环管道出水口法兰2-4、板换2-5、热水外循环系统
2-6ο热水内循环管道出水口法`兰2-4、热水内循环管道进水口法兰2-3与热水内循环管道2-2为焊接联接,热水内循环管道2-2与板换2-5为螺纹联接,热水外循环系统2-6与板换2-5为螺纹联接。热水内循环管道出水口法兰2-4与喷淋进水总管进水口法兰1-4-4为法兰螺栓联接；热水内循环管道进水口法兰2-3与下箱体出水口法兰1-2-3为法兰螺栓联接；热水内循环管道2-2通过板换2-5与热水外循环系统2-6相联。
[0022] 由图2、图3、图4、图5、图6、图7中可以看出，上箱体组件1_1包括上箱体1_1_1、上箱体盖1-1-2、烟气隔板1-1-3、烟气脱水装置1-1-4、烟气出口法兰1-1-5。上箱体1_1_1与上箱体盖1-1-2为法兰螺栓联接，与烟气隔板1-1-3为焊接联接，与烟气脱水装置1-1-4为法兰螺栓联接。上箱体盖1-1-2与烟气出口法兰1-1-5为焊接联接。上箱体1-1-1顶部装有喷淋系统1-4，喷淋进水总管1-4-1与上箱体1-1-1后侧壁通过卡箍螺栓联接。烟气隔板1-1-3与上箱体1-1-1右侧壁中部为焊接联接。烟气隔板1-1-3将上箱体1-1-1分为前后两个通道。燃烧筒弯管1-3-2从后通道右端升出液面喷出烟气，沿烟气隔板1-1-3前行，形成第一行程，到烟气隔板1-1-3末端折返第二行程，经末端烟气脱水装置1-1-4进入烟气进气通道1-5-1。
[0023] 下箱体组件1-2包括下箱体1-2-1、燃烧机法兰1-2-2、下箱体出水口法兰1_2_3、自动补水装置1-2-4、溢流池1-2-5、溢流管1-2-6、新风出口法兰1_2_7、冷凝水出水管1-2-8。下箱体1-2-1与燃烧机法兰1-2-2、下箱体出水口法兰1_2_3、溢流池1_2_5、新风出口法兰1-2-7、冷凝水出水管1-2-8为焊接联接，与自动补水装置1-2-4为法兰螺栓联接。溢流池1-2-5与溢流管1-2-6为焊接联接。[0024] 燃烧系统1-3包括燃烧机1-3-1、燃烧筒弯管1-3-2、垫块1_3_3、金属软管1_3_4。燃烧机1-3-1与燃烧机法兰1-2-2为法兰螺栓联接，燃烧筒弯管1-3-2、垫块1_3_3与下箱体1-2-1为焊接联接，金属软管1-3-4与燃烧机1-3-1、新风出口法兰1-2-7为法兰螺栓联接。
[0025] 喷淋系统1-4包括喷淋进水总管1-4-1、喷淋进水支管1-4-2、喷嘴1_4_3、喷淋进水总管进水口法兰1-4-4。喷淋进水总管1-4-1与喷淋进水支管1-4-2、喷淋进水总管进水口法兰1-4-4为焊接联接，与上箱体1-1-1为卡箍螺栓联接。喷淋进水支管1-4-2与喷嘴1-4-3为螺纹联接。
[0026] 新风预热系统1-5包括烟气进气通道1-5-1、径向热管换热器1-5-2、烟气出口通道1-5-3。径向热管换热器1-5-2包括径向热管换热器箱体1-5-2-1、内展翅片管1-5_2_2、新风翅片管1-5-2-3、工质1-5-2-4、中隔板1_5_2_5。烟气进气通道1_5_1穿过下箱体1-2-1与径向热管换热器1-5-2为焊接联接，并在穿过处与下箱体1-2-1焊接联接。径向热管换热器1-5-2与烟气出口通道1-5-3焊接联接。烟气出口通道1-5-3穿过下箱体1_2_1与烟气出口法兰1-1-5法兰螺栓联接，并在穿过处与下箱体1-2-1焊接联接。径向热管换热器1-5-2中的径向热管换热器箱体1-5-2-1与中隔板1-5-2-5、内展翅片管1_5_2_2为焊接联接，新风翅片管1-5-2-3与中隔板1-5-2-5为焊接联接，工质1_5_2_4注入径向热管换热器箱体1-5-2-1下部。
[0027] 热水内循环换热系统2包括热水内循环泵2-1、热水内循环管道2-2、热水内循环管道进水口法兰2-3、热水内循环管道出水口法兰2-4、板换2-5、热水外循环系统2-6。热水内循环管道2-2与热水内循环管道进水口法兰2-3、热水内循环管道出水口法兰2-4为焊接联接。热水内循环管道进水口法兰2-3与下箱体出水口法兰1-2-3为法兰螺栓联接，热水内循环管道出水口法兰2-4与喷淋进水总管进水口法兰1-4-4为法兰螺栓联接。热水内循环管道2-2与板换2-5为螺纹`联接。热水内循环管道2-2通过板换2-5与热水外循环系统2_6相联。
[0028] 本冷凝式燃气热水炉工作过程如下：查看电控柜3中径向热管换热器1-5-2的工质1-5-2-4液位和真空度符合要求、下箱体1-2-1中水面液位符合要求，热水外循环系统2~6启动，热水内循环栗2-1启动，嗔淋系统1_4开始嗔淋，再启动燃烧机1_3-1，开始点火燃烧。高温烟气经燃烧筒弯管1-3-2喷入上箱体1-1-1后半箱体，并沿着烟气隔板1-1-3前行为第一行程，到烟气隔板1-1-3末端，折返至前半部箱体的第二行程，经烟气脱水装置1-1-3，进入烟气进气通道1-5-1。高温烟气在上箱体1-1-1往返行程中，始终受到喷淋的雾水强烈冷却，不断降温，而喷淋的雾水被烟气迅速加热，落入下箱体1-2-1内。下箱体1-2-1内的热水，通过下箱体出水口法兰1-2-3、热水内循环管道2-2进人板换2-5，加热热水外循环系统2-6中的水。经换热降了温度的热水，经热水内循环泵2-1再次打入喷淋进水总管1-4-1，再次喷淋被高温烟气加热。如此不断循环，就为外热水循环系统2-6不断提供热量。带有雾水的烟气，经烟气脱水装置1-1-3，截留了大部分雾水，进入烟气进气通道1-5-1，再进入径向热管换热器1-5-2下部的内展翅片管1-5-2-2，加热管外的工质1-5-2-4，使它沸腾蒸发，并吸收大量蒸发热，使烟气继续降温，直降至烟气内的水蒸汽冷凝温度以下。冷凝水从冷凝水出水管1-2-8排出，低温烟气从烟气出口通道1-5-3排出。径向热管换热器1-5-2上部有层层排列的新风翅片管1-5-2-3，管内充满了工质1-5-2-4的蒸汽。由于燃烧机1-3-1的强力抽吸，新风进入径向热管换热器1-5-2上部，冷却新风翅片管1-5-2-3内的工质1-5-2-4的蒸汽，使它冷凝成为液滴，落入液池，同时放出大量冷凝热，加热新风。被预热的新风，经新风出口法兰1-2`-7、金属软管1-3-4进入燃烧机1-3-1，参与燃烧。

Claims (7)

1. 一种冷凝式燃气热水炉，包括冷凝式燃气热水炉本体（I)、热水内循环换热系统（2)和电控柜（3)，其特征在于：冷凝式燃气热水炉本体（I)通过下箱体出水口法兰（1-2-3)、喷淋进水总管进水口法兰（1-4-4)与热水内循环管道进水口法兰（2-3)、热水内循环管道出水口法兰（2-4)和热水内循环换热系统（2)相联；电控柜（3)通过电缆和导线与冷凝式燃气热水炉本体（I)中的燃烧机（1-3-1)、热水内循环换热系统（2)中的热水内循环泵(2-1)、各运行参数、安全监控参数传感器相联；冷凝式燃气热水炉本体（I)包括上箱体组件（1-1)、下箱体组件（1-2)、燃烧系统（1-3)、喷淋系统（1-4)、新风预热系统（1-5);上箱体组件（1-1)与下箱体组件（1-2)为法兰螺栓联接；燃烧系统（1-3)中的燃烧机（1-3-1)与下箱体组件（1-2)中的燃烧机法兰（1-2-2)为法兰螺栓联接；燃烧系统（1-3)中的燃烧筒弯管（1-3-2)、垫块（1-3-3)与下箱体组件（1-2)中的下箱体（1-2-1)为焊接联接；热水内循环换热系统（2)包括热水内循环泵（2-1)、热水内循环管道（2-2)、热水内循环管道进水口法兰（2-3)、热水内循环管道出水口法兰（2-4)、板换（2-5)、热水外循环系统（2-6);热水内循环管道出水口法兰（2-4)、热水内循环管道进水口法兰（2-3)与热水内循环管道（2-2)为焊接联接，热水内循环管道（2-2)与板换（2-5)为螺纹联接，热水外循环系统（2-6)与板换（2-5)为螺纹联接；热水内循环管道出水口法兰（2-4)与喷淋进水总管进水口法兰(1-4-4)为法兰螺栓联接；热水内循环管道进水口法兰（2-3)与下箱体出水口法兰（1-2-3)为法兰螺栓联接；热水内循环管道（2-2)通过板换（2-5)与热水外循环系统（2-6)相联。
2.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热水炉，其特征在于：所述的上箱体组件（1-1)包括上箱体（1-1-1)、上箱体盖（1-1-2)、烟气隔板（1-1-3)、烟气脱水装置（1-1-4)、烟气出口法兰（1-1-5);上箱体（1-1-1)与上箱体盖（1-1-2)为法兰螺栓联接，与烟气隔板(1-1-3)为焊接联接，与烟气脱水装置（1-1-4)为法兰螺栓联接；上箱体盖（1-1-2)与烟气出口法兰（1-1-5)为焊接联接；上箱体（1-1-1)顶部装有喷淋系统（1-4)，喷淋进水总管(1-4-1)与上箱体（1-1-1)后侧壁通过卡箍螺栓联接；烟气隔板（1-1-3)与上箱体（1-1-1)右侧壁中部为焊接联接；烟气隔板（1-1-3)将上箱体（1-1-1)分为前后两个通道；燃烧筒弯管（1-3-2)从后通道右端升出液面喷出烟气，沿烟气隔板（1-1-3)前行，形成第一行程，到烟气隔板（1-1-3)末端折返第二行程，经末端烟气脱水装置（1-1-4)进入烟气进气通道(1-5-1)。
3.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热水炉，其特征在于：所述的下箱体组件（1-2)包括下箱体（1-2-1)、燃烧机法兰（1-2-2)、下箱体出水口法兰（1-2-3)、自动补水装置(1-2-4)、溢流池（1-2-5)、溢流管（1-2-6)、新风出口法兰（1_2_7)、冷凝水出水管（1_2_8)；下箱体（1-2-1)与燃烧机法兰（1-2-2)、下箱体出水口法兰（1-2-3)、溢流池（1_2_5)、新风出口法兰（1-2-7)、冷凝水出水管（1-2-8)为焊接联接，与自动补水装置（1-2-4)为法兰螺栓联接；溢流池（1-2-5)与溢流管（1-2-6)为焊接联接。
4.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热`水炉，其特征在于：所述的燃烧系统（1-3)包括燃烧机（1-3-1)、燃烧筒弯管（1-3-2)、垫块（1-3-3)、金属软管（1_3_4);燃烧机（1_3_1)与燃烧机法兰（1-2-2)为法兰螺栓联接，燃烧筒弯管（1-3-2)、垫块（1-3-3)与下箱体(1-2-1)为焊接联接，金属软管（1-3-4)与燃烧机（1-3-1)、新风出口法兰（1-2-7)为法兰螺栓联接。
5.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热水炉，其特征在于：所述的喷淋系统（1-4)包括喷淋进水总管（1-4-1)、喷淋进水支管（1-4-2)、喷嘴（1-4-3)、喷淋进水总管进水口法兰（1-4-4);喷淋进水总管（1-4-1)与喷淋进水支管（1-4-2)、喷淋进水总管进水口法兰(1-4-4)为焊接联接，与上箱体（1-1-1)为卡箍螺栓联接；喷淋进水支管（1-4-2)与喷嘴(1-4-3)为螺纹联接。
6.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热水炉，其特征在于：所述的新风预热系统（1-5)包括烟气进气通道（1-5-1)、径向热管换热器（1-5-2)、烟气出口通道（1-5-3);径向热管换热器（1-5-2)包括径向热管换热器箱体（1-5-2-1)、内展翅片管（1-5-2-2)、新风翅片管（1-5-2-3)、工质（1-5-2-4)、中隔板（1-5-2-5);烟气进气通道（1_5_1)穿过下箱体(1-2-1)与径向热管换热器（1-5-2)为焊接联接，并在穿过处与下箱体（1-2-1)焊接联接；径向热管换热器（1-5-2)与烟气出口通道（1-5-3)焊接联接；烟气出口通道（1-5-3)穿过下箱体（1-2-1)与烟气出口法兰（1-1-5)法兰螺栓联接，并在穿过处与下箱体（1-2-1)焊接联接；径向热管换热器（1-5-2)中的径向热管换热器箱体（1-5-2-1)与中隔板(1-5-2-5)、内展翅片管（1-5-2-2)为焊接联接，新风翅片管（1_5_2_3)与中隔板（1-5-2-5)为焊接联接，工质（1-5-2-4)注入径向热管换热器箱体（1-5-2-1)下部。
7.按照权利要求1所述的冷凝式燃气热水炉，其特征在于：所述的热水内循环换热系统（2)包括热水内循环泵（2-1)、热水内循环管道（2-2)、热水内循环管道进水口法兰(2-3)、热水内循环管道出水口法兰（2-4)、板换（2-5)、热水外循环系统（2-6);热水内循环管道（2-2)与热水内循环管道进水口法兰（2-3)、热水内循环管道出水口法兰（2-4)为焊接联接；热水内循环管道进水口法兰（2-3)与下箱体出水口法兰（1-2-3)为法兰螺栓联接，热水内循环管道出水口法兰（2-4)与喷淋进水总管进水口法兰（1-4-4)为法兰螺栓联接；热水内循环管道（2-2)与板换（2-5)为螺纹联接,热水外循环系统（2-6)与板换（2-5)为螺纹联接；热水内循环管道（2-2)通过板换（2-5)与热水外循环系统（2-6)相联。
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