CN104386470B - 一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统 - Google Patents
一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，包括上游输送装置、落煤管和下游输送装置，上游输送装置的出料端将物料送入落煤管的进料口，落煤管的出料口将物料送入下游输送装置的进料端；所述落煤管包括喉部漏斗和三弧段落煤管。三弧段落煤管基于离散元模拟EDEM所设计，具有良好的煤种适应性，该流道能够很好的防止煤颗粒的堵塞，同时降低煤颗粒与管道的碰撞角，具有降低噪声的好处；三段落煤管的拼接采用可曲挠方式，在弯道撞击点加装液压减震装置，能够有效的减小管道的磨损，同时限制煤颗粒的速度，实现煤颗粒与下游输送带的软性着陆，降低对输送带的冲击，减少粉尘的产生。
Description
技术领域
本发明涉及一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，该系统具有防止堵塞、抑制粉尘以及降低噪声的优点，属于电厂输运以及环保技术。
背景技术
我国是煤炭大国，煤炭资源丰富，燃煤发电仍然是当前我国主要的发电形式。煤炭从进入电厂到制成煤粉送入锅炉炉膛内燃烧，其间很重要的一个环节就是输运，电厂中煤炭运输和处理过程通常采用胶带多级转运和级间处理的办法。然而，随着国内燃煤电厂装机容量的增大，对煤炭的需求也随之增大，这给煤炭在厂内的运输带来了一定的挑战。
在煤炭运输过程中很重要的一个环节就是煤炭的转运，转运系统的设计与管理对电厂煤炭的输送起了至关重要的作用，是保障电厂煤炭正常高效的供给重要环节。另外，转运系统中的落煤管是承接上下游输送带的关键设备，也起到了非常重要的作用。然而，目前国内电厂普遍使用的传统直上直下的落煤管存在粉尘多、噪声大、堵煤等各种问题。粉尘会对人体的健康以及设备的寿命造成危害，同时浓度太高还会引起火灾，造成不可估量的损失；堵煤问题造成燃料的不正常供给、影响锅炉的出力，同时也严重影响了胶带的安全运行；噪声是由于设备的不正常震动引起的，噪声太大也会对人和周围的环境造成不良影响，形成噪声污染。为克服这种现象，现有的技术是采用曲线落煤管来解决堵煤问题，采用在落煤管的底端安装一个封闭的罩壳，在罩壳内安装除尘设备，以解决粉尘大的问题。但是现有的曲线落煤管仍然不能很好的限制颗粒的速度，颗粒对下游输送带仍然有很大的冲击力，封闭罩壳内安装除尘设备通常都是布袋除尘，对于连续运转的系统而言，一方面布袋外部容易堆积粉尘，另一方面，开壳清理的过程中容易造成粉尘的抑尘，如果停机又将带来很大的经济损失，往往是一个很大的困扰。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的堵煤、粉尘大以及噪声严重等问题，本发明提供一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，该系统不同于传统的直管落煤管，而采用三弧段落煤管，能够实现煤炭的安全经济的输运，并能够减少对人与周围环境的污染，实现对资源有效利用和对环境的有效保护。
技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，包括上游输送装置、落煤管和下游输送装置，上游输送装置的出料端将物料送入落煤管的进料口，落煤管的出料口将物料送入下游输送装置的进料端；所述落煤管包括喉部漏斗和三弧段落煤管，三弧段落煤管包括上弧段、中弧段和末弧段三部分，喉部漏斗的进料口作为落煤管的进料口，喉部漏斗的出料口、上弧段的进料口、上弧段的出料口、中弧段的进料口、中弧段的出料口和末弧段的进料口依次相连，末弧段的出料口作为落煤管的出料口；
所述喉部漏斗的出料口和上弧段的进料口之间、上弧段的出料口和中弧段的进料口之间、中弧段的出料口和末弧段的进料口之间采用可曲挠连接方式连接(曲挠裕量根据煤通量、落煤管重量的不同而设定)，喉部漏斗的出料口、上弧段的管径、中弧段的管径和末弧段的管径相等；喉部漏斗的进料口位置水平，上弧段、中弧段和末弧段的弧度角均为60°，上弧段的外侧弧与中弧段的内侧弧相切，中弧段的外侧弧与末弧段的内侧弧相切；
在上弧段内壁的煤颗粒碰撞冲击点处、中弧段煤颗粒碰撞冲击点处和末弧段煤颗粒碰撞冲击点处均设置有耐磨胶板，对应上弧段内壁的煤颗粒碰撞冲击点处、中弧段煤颗粒碰撞冲击点处和末弧段煤颗粒碰撞冲击点处的外壁上均设置有冲击点液压减震装置。
具体的，所述喉部漏斗的出料口、上弧段的管径、中弧段的管径和末弧段的管径相等，均为d，上弧段的外侧弧半径为r1，中弧段的内侧弧半径为r2，末弧段的外侧弧半径为r3，满足如下关系：r1＝2×r2＝r3＝2.5×d。
具体的，所述上弧段、中弧段和末弧段分别通过悬索装置悬挂安装。
三弧段落煤管可以很好的减小煤炭颗粒与落煤管管壁的碰撞角，同时又可以有效的增加流动过程的摩擦时间和小角度碰撞次数，配合管间的可曲挠连接以及煤炭冲击点的液压减震系统，可以很好的降低噪声，减少粉尘和防止堵塞，煤炭颗粒实现到下游输送带的软性着陆，同样有效的减少了粉尘。
具体的，所述上游输送装置的出料端设置有头部护罩，在头部护罩内设置有顺次连接的弧形导轨和弧形导流板，头部护罩用于防止上游输送装置的出料端送出的物料飞溅出去，弧形导轨和弧形导流板用于将上游输送装置的出料端送出的物料导送至喉部漏斗的进料口。头部护罩内的曲线导流板配合曲线导轨，避免上游输送来的煤炭颗粒垂直撞击落煤管管壁，降低噪声及粉尘，实现煤炭颗粒平稳过渡到落煤管。
具体的，所述下游输送装置为传输带装置，在传输带上罩设有降尘罩，沿着物料传输方向，降尘罩依次分为起始落煤仓、引风除尘仓、扩容降速仓和备用喷雾降尘仓四部分，并且在降尘罩的两端分别设置有挡尘帘；末弧段穿过起始落煤仓的顶部，将物料送入至传输带上；在引风除尘仓的顶部沿物料传输方向设置有引风口和回料口，引风口通过引风管道连接至布袋除尘器的进料口，布袋除尘器的出料口通过回料管道连接至回料口，在引风管道上设置有引风机，在回料管道上设置有蝶阀；扩容降速仓内设置有两组交叉百叶窗装置，在两组交叉百叶窗装置之间设置有挡尘帘；备用喷雾降尘仓内设置有备用喷雾除尘装置。
具体的，所述交叉百叶窗装置包括11面等间距排布的百叶帘，同一面百叶帘的窗叶倾斜方向相同，相邻两面百叶帘的窗叶倾斜方向相反，所有百叶帘的窗叶与水平面的夹角均为37°；同一面百叶帘上，相邻两片窗叶的竖直高度为h2，最上面一片窗叶中心距离交叉百叶窗装置顶部的高度为h1；相邻两面百叶帘的窗叶中心水平间距为h0，所有百叶帘的窗叶水平宽度为h3，满足如下关系：h0＝h1＝h2＝1.25×h3。
具体的，所述备用喷雾除尘装置包括加压水泵、两组喷雾喷头、两组电磁阀、灰尘浓度传感器(DustConcentrationSensor，DCS)和控制器，加压水泵通过一条主水管路分流到两条分水管路，每条分水管路分别为一组喷雾喷头供水，一组电磁阀设置在主水管路上，另一组电磁阀设置在其中一条分水管路上，控制器对两组电磁阀的启闭进行控制；两组喷雾喷头对备用喷雾降尘仓内进行喷水，灰尘浓度传感器对备用喷雾降尘仓内的灰尘浓度进行检测。
下游输送带上方引风布袋除尘系统，配合下料段的蝶阀，可以有很好的除尘效果，而且可以方便去除布袋，及时清洗。所布置的两组交叉百叶窗可以限制诱导风，减少诱导风引起的二次粉尘。降尘罩尾部设置的备用喷雾除尘系统，具有自动检测粉尘浓度，自动调节喷雾除尘的作用，在粉尘没有过多以及布袋除尘清理的时候用于备用，方便而又节能。在降尘罩的进出口分别装有挡尘软帘，防止灰尘的大量溢出。
有益效果：本发明提供的电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，具有以下特点及优点：
1、本发明中弧形导流板与弧形导轨的配合，弧形导流板可以避免煤炭颗粒与管道的垂直冲击，降低噪声，同时减少粉尘的产生；通过手动调节与弧形导轨的连接位置，可以适应不同煤炭通量与煤炭品质，保证煤炭颗粒能够顺畅的下落，具有很好的适应性；
2、本发明的三弧段落煤管，煤炭颗粒在该结构管内运动，能保证颗粒与管壁的碰撞角度小于20°，可以有效的减少粉尘的产生，并降低了噪声；同时三段式的结构可以有效的增加颗粒下落过程的摩擦时间和碰撞次数，起到对颗粒缓冲的作用；
3、本发明的冲击点液压减震装置，可以实现颗粒与管壁的弹性碰撞，一方面降低了噪声，另一方面减小了颗粒与管壁的碰撞作用力，避免因为颗粒的破碎、磨损所带来的粉尘；弧形通道配合这种液压减震系统可以很好的防止煤炭颗粒的堵塞；
4、本发明的引风外部布袋除尘装置，粗大的煤炭颗粒直接落入布袋除尘器的下料仓，小颗粒被布袋吸收，洁净的空气由布袋除尘器上部排出；该过程同时减少了诱导风，减轻了诱导风引起的二次粉尘；罩壳外侧安装除尘系统，可以方便定期对布袋除尘器清洗，同时可以防止清洗过程中粉尘的外喷；
5、本发明的两组交叉百叶窗装置，可以很好的降低诱导风风速，避免其引起的二次粉尘问题；
6、本发明的备用喷雾降尘装置，一方面，当由于一次布袋除尘没有很好的降低粉尘浓度时，DCS检测到粉尘浓度过高，会自动启动加压水泵，开启电磁阀自动喷雾降尘，同时根据浓度的高低选择阀门的开度以及开启一道阀门或是两道阀门；另一方面，当一次布袋除尘器进行定期清洗时，喷雾降尘系统作为备用。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为三弧段曲线落煤管各段之间的连接与尺寸关系示意图；
图3为交叉百叶窗结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示为一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，包括上游输送装置4、落煤管和下游输送装置12，上游输送装置4的出料端将物料送入落煤管的进料口，落煤管的出料口将物料送入下游输送装置12的进料端；所述落煤管包括喉部漏斗5和三弧段落煤管，三弧段落煤管包括上弧段50、中弧段51和末弧段52三部分，喉部漏斗5的进料口作为落煤管的进料口，喉部漏斗5的出料口、上弧段50的进料口、上弧段50的出料口、中弧段51的进料口、中弧段51的出料口和末弧段52的进料口依次相连，末弧段52的出料口作为落煤管的出料口。
所述喉部漏斗5的出料口和上弧段50的进料口之间、上弧段50的出料口和中弧段51的进料口之间、中弧段51的出料口和末弧段52的进料口之间采用可曲挠连接方式连接，喉部漏斗5的出料口、上弧段50的管径、中弧段51的管径和末弧段52的管径相等；喉部漏斗5的进料口位置水平，上弧段50、中弧段51和末弧段52的弧度角均为60°，上弧段50的外侧弧与中弧段51的内侧弧相切，中弧段51的外侧弧与末弧段52的内侧弧相切。
在上弧段50内壁的煤颗粒碰撞冲击点A处、中弧段51煤颗粒碰撞冲击点B处和末弧段52煤颗粒碰撞冲击点C处均设置有耐磨胶板，对应上弧段50内壁的煤颗粒碰撞冲击点A处、中弧段51煤颗粒碰撞冲击点B处和末弧段52煤颗粒碰撞冲击点C处的外壁上均设置有冲击点液压减震装置6。
所述喉部漏斗5的出料口、上弧段50的管径、中弧段51的管径和末弧段52的管径相等，均为d，上弧段50的外侧弧半径为r1，中弧段51的内侧弧半径为r2，末弧段52的外侧弧半径为r3，满足如下关系：r1＝2×r2＝r3＝2.5×d。
所述上弧段50、中弧段51和末弧段52分别通过悬索装置悬挂安装。
所述上游输送装置4的出料端设置有头部护罩1，在头部护罩1内设置有顺次连接的弧形导轨2和弧形导流板3，头部护罩1用于防止上游输送装置4的出料端送出的物料飞溅出去，弧形导轨2和弧形导流板3用于将上游输送装置4的出料端送出的物料导送至喉部漏斗5的进料口。
所述下游输送装置12为传输带装置，在传输带上罩设有降尘罩，沿着物料传输方向，降尘罩依次分为起始落煤仓11、引风除尘仓、扩容降速仓13和备用喷雾降尘仓四部分，并且在降尘罩的两端分别设置有挡尘帘7；末弧段52穿过起始落煤仓11的顶部，将物料送入至传输带上；在引风除尘仓的顶部沿物料传输方向设置有引风口和回料口，引风口通过引风管道连接至布袋除尘器81的进料口，布袋除尘器81的出料口通过回料管道连接至回料口，在引风管道上设置有引风机80，在回料管道上设置有蝶阀82；扩容降速仓13内设置有两组交叉百叶窗装置9，在两组交叉百叶窗装置9之间设置有挡尘帘7；备用喷雾降尘仓内设置有备用喷雾除尘装置10。
所述交叉百叶窗装置9包括11面等间距排布的百叶帘，同一面百叶帘的窗叶倾斜方向相同，相邻两面百叶帘的窗叶倾斜方向相反，所有百叶帘的窗叶与水平面的夹角均为37°；同一面百叶帘上，相邻两片窗叶的竖直高度为h2，最上面一片窗叶中心距离交叉百叶窗装置9顶部的高度为h1；相邻两面百叶帘的窗叶中心水平间距为h0，所有百叶帘的窗叶水平宽度为h3，满足如下关系：h0＝h1＝h2＝1.25×h3。
所述备用喷雾除尘装置10包括加压水泵104、两组喷雾喷头100、两组电磁阀102、灰尘浓度传感器101和控制器103，加压水泵104通过一条主水管路分流到两条分水管路，每条分水管路分别为一组喷雾喷头100供水，一组电磁阀102设置在主水管路上，另一组电磁阀102设置在其中一条分水管路上，控制器103对两组电磁阀102的启闭进行控制；两组喷雾喷头100对备用喷雾降尘仓内进行喷水，灰尘浓度传感器101对备用喷雾降尘仓内的灰尘浓度进行检测。
下面结合图1所示的结构，对本发明的结构原理作出进一步的说明。
用以降低煤炭颗粒与头部护罩1冲击引起的噪声和粉尘：所述的头部护罩1内部装有弧形导流板3以及弧形导轨2，弧形导流板3一端固定在头部护罩1与喉部漏斗5连接处，另一端连接弧形导轨2，并可以手动调节在弧形导轨2上的位置，弧形导流板3可以避免煤炭颗粒与落煤管管道的垂直冲击，降低噪声，同时减少粉尘的产生；通过改变与弧形导轨2的连接位置，可以适应不同煤炭通量与煤炭品质，保证煤炭颗粒能够顺畅的下落，具有很好的适应性。
用以转运煤炭颗粒并减轻煤炭颗粒与管壁的摩擦、碰撞所带来的噪声和粉尘问题，同时防止煤炭颗粒在落煤管中的堵塞：所述的三弧段落煤管，由三段圆弧型落煤管顺次连接而成，并形成类似“S”的形状。该三弧段落煤管的结构是基于离散元方法的数值模拟结果所设计的，煤炭颗粒在该结构管内运动，能保证颗粒与落煤管管壁的碰撞角度小于20°，可以有效的减少粉尘的产生，并降低了噪声；同时三段式的结构可以有效的增加颗粒下落过程的摩擦时间，起到对颗粒缓冲的作用。煤炭颗粒在沿管道下落的过程中，在三段落料管的弧顶会存在一个冲击点，在冲击点位置内侧安装了耐磨胶板，减轻颗粒碰撞和摩擦对管壁的损害，同时在冲击点外侧安装了冲击点液压减震装置6，可以实现颗粒与管壁的弹性碰撞，一方面降低了噪声，另一方面减小了颗粒与管壁的碰撞作用力，避免因为颗粒的破碎、磨损所带来的粉尘。这种弧形通道配合液压减震系统可以很好的防止煤炭颗粒的堵塞，煤炭颗粒经过减速在三弧段落煤管的下段尾部沿弧线的切线方向进入下游输送带的起始仓，这种方式的软性着陆，同样可以有效的降低噪声和减少粉尘的产生。
用以对落煤管落下的粉尘以及煤炭颗粒注入下游落料带溅起的粉尘的处理：所述的布袋除尘器系统安置在下游封闭罩壳(降尘罩)外侧，由一个电机驱动的引风机80吸入携带粉尘的空气并送入布袋除尘器81，粗大的煤炭颗粒直接落入布袋除尘器81的下料仓，小颗粒被布袋吸收，洁净的空气由布袋除尘器81上部排出。该过程同时减少了诱导风，减轻了诱导风引起的二次粉尘。罩壳外侧安装除尘系统，可以方便定期对布袋除尘器81进行清洗，同时可以防止清洗过程中粉尘的外喷。
用以防止下游输送带上方罩壳内的粉尘往外部泄漏：所述的挡尘帘7安装在罩壳的两侧，优选的，挡尘帘7为多层布置的塑胶材质的条状带，用以防止下游输送带上方罩壳内的粉尘往外部泄漏。
用以降低诱导风风速，减轻所引起的二次粉尘：采用两组交叉百叶窗装置9，该交叉百叶窗装置9的结构也是基于EDEM数值计算的最优结果。由于落煤管煤炭颗粒运动所引起的诱导风在下游输送带容易激起粉尘，两组交叉百叶窗装置9可以很好的降低诱导风风速，避免其引起的二次粉尘问题。两组交叉百叶窗装置9中间也布置了挡尘帘7，同样是为了达到更好的挡尘降风速的效果。
用以备用降尘、二次降尘：所述的备用喷雾除尘装置10安装在罩壳的尾部，一方面，当由于布袋除尘器81没有很好的降低粉尘浓度时，DCS检测到粉尘浓度过高，会自动启动加压水泵104，开启电磁阀102自动喷雾降尘，同时根据浓度的高低选择电磁阀102阀门的开度以及开启一道阀门或是两道阀门；另一方面，当布袋除尘器81进行定期清洗时，喷雾降尘系统作为备用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，包括上游输送装置(4)、落煤管和下游输送装置(12)，上游输送装置(4)的出料端将物料送入落煤管的进料口，落煤管的出料口将物料送入下游输送装置(12)的进料端；其特征在于：所述落煤管包括喉部漏斗(5)和三弧段落煤管，三弧段落煤管包括上弧段(50)、中弧段(51)和末弧段(52)三部分，喉部漏斗(5)的进料口作为落煤管的进料口，喉部漏斗(5)的出料口、上弧段(50)的进料口、上弧段(50)的出料口、中弧段(51)的进料口、中弧段(51)的出料口和末弧段(52)的进料口依次相连，末弧段(52)的出料口作为落煤管的出料口；
所述喉部漏斗(5)的出料口和上弧段(50)的进料口之间、上弧段(50)的出料口和中弧段(51)的进料口之间、中弧段(51)的出料口和末弧段(52)的进料口之间采用可曲挠连接方式连接，喉部漏斗(5)的出料口、上弧段(50)的管径、中弧段(51)的管径和末弧段(52)的管径相等；喉部漏斗(5)的进料口位置水平，上弧段(50)、中弧段(51)和末弧段(52)的弧度角均为60°，上弧段(50)的外侧弧与中弧段(51)的内侧弧相切，中弧段(51)的外侧弧与末弧段(52)的内侧弧相切；
在上弧段(50)内壁的煤颗粒碰撞冲击点(A)处、中弧段(51)煤颗粒碰撞冲击点(B)处和末弧段(52)煤颗粒碰撞冲击点(C)处均设置有耐磨胶板，对应上弧段(50)内壁的煤颗粒碰撞冲击点(A)处、中弧段(51)煤颗粒碰撞冲击点(B)处和末弧段(52)煤颗粒碰撞冲击点(C)处的外壁上均设置有冲击点液压减震装置(6)；
所述下游输送装置(12)为传输带装置，在传输带上罩设有降尘罩，沿着物料传输方向，降尘罩依次分为起始落煤仓(11)、引风除尘仓、扩容降速仓(13)和备用喷雾降尘仓四部分，并且在降尘罩的两端分别设置有挡尘帘(7)；末弧段(52)穿过起始落煤仓(11)的顶部，将物料送入至传输带上；在引风除尘仓的顶部沿物料传输方向设置有引风口和回料口，引风口通过引风管道连接至布袋除尘器(81)的进料口，布袋除尘器(81)的出料口通过回料管道连接至回料口，在引风管道上设置有引风机(80)，在回料管道上设置有蝶阀(82)；扩容降速仓(13)内设置有两组交叉百叶窗装置(9)，在两组交叉百叶窗装置(9)之间设置有挡尘帘(7)；备用喷雾降尘仓内设置有备用喷雾除尘装置(10)；
所述交叉百叶窗装置(9)包括11面等间距排布的百叶帘，同一面百叶帘的窗叶倾斜方向相同，相邻两面百叶帘的窗叶倾斜方向相反，所有百叶帘的窗叶与水平面的夹角均为37°；同一面百叶帘上，相邻两片窗叶的竖直高度为h2，最上面一片窗叶中心距离交叉百叶窗装置(9)顶部的高度为h1；相邻两面百叶帘的窗叶中心水平间距为h0，所有百叶帘的窗叶水平宽度为h3，满足如下关系：h0＝h1＝h2＝1.25×h3。
2.根据权利要求1所述的电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，其特征在于：所述喉部漏斗(5)的出料口、上弧段(50)的管径、中弧段(51)的管径和末弧段(52)的管径均为d，上弧段(50)的外侧弧半径为r1，中弧段(51)的内侧弧半径为r2，末弧段(52)的外侧弧半径为r3，满足如下关系：r1＝2×r2＝r3＝2.5×d。
3.根据权利要求1所述的电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，其特征在于：所述上弧段(50)、中弧段(51)和末弧段(52)分别通过悬索装置悬挂安装。
4.根据权利要求1所述的电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，其特征在于：所述上游输送装置(4)的出料端设置有头部护罩(1)，在头部护罩(1)内设置有顺次连接的弧形导轨(2)和弧形导流板(3)，头部护罩(1)用于防止上游输送装置(4)的出料端送出的物料飞溅出去，弧形导轨(2)和弧形导流板(3)用于将上游输送装置(4)的出料端送出的物料导送至喉部漏斗(5)的进料口。
5.根据权利要求1所述的电厂防堵抑尘降噪煤转运系统，其特征在于：所述备用喷雾除尘装置(10)包括加压水泵(104)、两组喷雾喷头(100)、两组电磁阀(102)、灰尘浓度传感器(101)和控制器(103)，加压水泵(104)通过一条主水管路分流到两条分水管路，每条分水管路分别为一组喷雾喷头(100)供水，一组电磁阀(102)设置在主水管路上，另一组电磁阀(102)设置在其中一条分水管路上，控制器(103)对两组电磁阀(102)的启闭进行控制；两组喷雾喷头(100)对备用喷雾降尘仓内进行喷水，灰尘浓度传感器(101)对备用喷雾降尘仓内的灰尘浓度进行检测。
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