CN109442606A - 一种低露点深度除湿系统 - Google Patents

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CN109442606A CN201811504713.6A CN201811504713A CN109442606A CN 109442606 A CN109442606 A CN 109442606A CN 201811504713 A CN201811504713 A CN 201811504713A CN 109442606 A CN109442606 A CN 109442606A
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侯东明
王四海
朱虹光
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Abstract

一种低露点深度除湿系统，包括冷媒系统，所述冷媒系统包括压缩机、第一电动多通阀、第二电动多通阀、冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构、第三冷凝换热单元、节流阀，所述压缩机、第一电动多通阀、冷凝换热并联结构、节流阀、第二电动多通阀、蒸发换热并联结构依次串联连接，形成闭合的冷媒回路。本发明只配置一套独立的持续工作的制冷循环系统，通过第一电动多通阀、第二电动多通阀实现冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构的分路切换选择；同时，可利用某组空气通道内的冷凝换热单元在制冷剂冷凝过程中释放的冷凝热对制冷系统中结霜的蒸发盘管进行加热除霜，加快系统的融霜时间。

Description

一种低露点深度除湿系统
技术领域
本发明涉及空气处理领域，尤其涉及一种低露点深度除湿系统。
背景技术
低露点的深度除湿系统顾名思义就是将空气处理至很低的露点温度，一般用于空调系统对送风湿度(送风绝对含湿量)有较低要求的制冷环境中，是一种直接蒸发式降温深度除湿系统。现有的低露点的深度除湿系统，考虑到在低露点处理的降温除湿过程中蒸发器侧会结霜，配置有两套独立的由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等部件组成的直接蒸发制冷系统；当一个制冷系统蒸发侧结霜时，当前制冷系统会自动关闭，然后开启另外一个的制冷系统进行工作，通过两个独立的制冷系统的轮流切换进行交替除霜，实现持续不断的对空气进行降温除湿处理。由于配置两个制冷系统，制冷部件多，制冷管路相对复杂；同时单个制冷系统运行时，另外一个制冷系统会处于闲置状态，不仅能效低且会造成制冷资源的严重浪费。
公布号为CN107525167A的发明申请公开了一种低露点除湿系统，包括冷冻除湿装置和低露点除湿装置，所述冷冻除湿装置包括第一蒸发器，所述低露点除湿装置包括第二蒸发器组、第二压缩机、第二冷凝器和第二节流装置，所述第二蒸发器组、第二压缩机、第二冷凝器和第二节流装置串联形成循环回路，所述第一蒸发器和所述第二蒸发器组沿风向依次设置，所述第二蒸发器组包括至少两个并联设置的第二蒸发器，所述第二蒸发器连接用以控制所述第二蒸发器的第三节流装置；该发明能够有效解决低温环境下的除湿问题，但是仍然是实用两个独立的制冷系统进行除湿工作，不能充分地利用制冷系统，从而造成一定程度的资源浪费。
发明内容
针对现有低露点的深度除湿系统需要两个独立的制冷系统轮流切换进行交替除霜、制冷部件多，制冷管路复杂等问题，本发明提供一种只配置一套独立的持续工作的制冷循环系统、系统简单、操作灵活、实用性强的低露点深度除湿系统。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种低露点深度除湿系统，包括冷媒系统，所述冷媒系统包括压缩机、第一电动多通阀、第二电动多通阀、冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构、节流阀，所述压缩机、第一电动多通阀、冷凝换热并联结构、节流阀、第二电动多通阀、蒸发换热并联结构依次串联连接，形成闭合的冷媒回路；所述冷凝换热并联结构包括若干个并联连接的冷凝换热单元，所述蒸发换热并联结构包括若干个并联连接的蒸发换热单元，所述第一电动多通阀的入口连接所述压缩机后油分离器的排气口，所述第一电动多通阀的若干个出口分别与所述冷凝换热并联结构的若干个冷凝换热单元连接，所述第二电动多通阀的入口连接所述节流阀的出口，所述第二电动多通阀的若干个出口分别与所述蒸发换热并联结构的若干个蒸发换热单元连接。
进一步地，所述冷凝换热并联结构中的冷凝换热单元与所述蒸发换热并联结构的蒸发换热单元一一对应，形成若干组空气通道。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括第三冷凝换热单元，所述第三冷凝换热单元设于所述冷凝换热并联结构、节流阀之间，串联于所述冷媒回路中；所述第三冷凝换热单元可根据实际需求进行灵活搭配，或配冷凝再热模块，或配可调温冷凝再热模块，或配风冷模块，或配水冷模块，或选择不配置第三冷凝换热单元。
进一步地，所述冷凝换热并联结构包括并联连接的第一冷凝换热单元、第二冷凝换热单元，所述蒸发换热并联结构包括并联连接的第一蒸发换热单元、第二蒸发换热单元，所述第一电动多通阀为第一电动三通阀，所述第二电动多通阀为第二电动三通阀。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括风阀，所述第一蒸发换热单元、第一冷凝换热单元形成第一空气通道，所述第二蒸发换热单元、第二冷凝换热单元形成第二空气通道，所述风阀控制第一空气通道及第二空气通道之间的切换。
进一步地，所述第一冷凝换热单元设有第一单向阀，所述第一冷凝换热单元的入口连接所述第一电动三通阀的第一出口(接口b)，所述第一冷凝换热单元的出口通过所述第一单向阀连接所述第三冷凝换热单元；所述第二冷凝换热单元设有第二单向阀，所述第二冷凝换热单元的入口连接所述第一电动三通阀的第二出口(接口c)，所述第二冷凝换热单元的出口通过所述第二单向阀连接所述第三冷凝换热单元。
进一步地，所述压缩机为高效涡旋式压缩机，可进行多压机并联，所述压缩机的排气端、回气端之间设有高低压控制器及压力表。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括油分离器，所述油分离器设于所述压缩器和所述第一电动多通阀之间，所述油分离器的进气口与所述压缩机的排气口连接，其出气口与所述第一电动多通阀的入口连接，其出油口与所述压缩机的进油口连接。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设于第三冷凝换热单元和所述节流阀之间，用于所述冷媒系统的杂质过滤和干燥。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括贮液器，所述贮液器设于所述第三冷凝换热单元和所述干燥过滤器之间，用于临时储存所述冷媒系统中过多的冷媒介质。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括气液分离器，所述气液分离器设于所述蒸发换热并联结构与所述压缩机之间，将准备进入所述压缩器回气端的冷媒进行气液分离。
进一步地，所述第三冷凝换热单元可根据实际需求进行灵活搭配，或配冷凝再热模块，或配可调温冷凝再热模块，或配风冷模块，或配水冷模块，或选择不配置第三冷凝换热单元。
进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括控制系统，所述控制系统用于接收、分析处理、发送控制信息到各部件，如接收蒸发换热单元的除霜信号，并对应调整第一电动多通阀、第二电动多通阀、风阀的选择切换。
当空气处理设备控制系统收到除霜信号，第一蒸发换热单元处于除霜模式，此时系统会调整电动三通阀接口通道，切换制冷剂的流向，同时切换风阀通道，切换循环空气流向。
本发明实现的有益效果是：本发明只配置一套独立的持续工作的制冷循环系统(冷媒系统)，通过第一电动多通阀、第二电动多通阀实现冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构的分路切换选择，当某组蒸发换热单元结霜报警时，可通过电动多通阀将制冷剂切换至另外一侧蒸发换热单元继续进行正常降温除湿工作，从而实现制冷循环系统的持续工作；同时，冷凝换热单元与蒸发换热单元一一对应，形成若干组空气通道，并可通过风阀打开/关闭某组空气通道，关闭通道时，可利用该组的冷凝换热单元在制冷剂冷凝过程中释放的冷凝热对制冷系统中结霜的蒸发盘管进行加热除霜，加快系统的融霜时间。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例1的冷媒系统原理图；
图2为本发明实施例1应用于空调系统中空调机组的结构示意图；
图3为本发明实施例2的冷媒系统原理图。
图中，1、压缩机；2、油分离器；3、第一电动三通阀；31、第一电动多通阀；4、第一冷凝换热单元；41、第二冷凝换热单元；42、第N冷凝换热单元；5、第一单向阀；51、第二单向阀；52、第N单向阀；6、第三冷凝换热单元；7、贮液器；8、干燥过滤器；9、节流阀；10、第二电动三通阀；101、第二电动多通阀；11、第一蒸发换热单元；111、第二蒸发换热单元；112、第N蒸发换热单元；12、气液分离器；13、风阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，一种低露点深度除湿系统，包括冷媒系统，所述冷媒系统包括压缩机1、油分离器2、第一电动三通阀3、第二电动三通阀10、冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、气液分离器12，所述压缩机1、油分离器2、第一电动三通阀3、冷凝换热并联结构、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、第二电动三通阀10、蒸发换热并联结构、气液分离器12依次串联连接，形成闭合的冷媒回路；所述冷凝换热并联结构包括并联连接的第一冷凝换热单元4和第二冷凝换热单元41，所述蒸发换热并联结构包括并联连接的第一蒸发换热单元11和第二蒸发换热单元111；所述第一电动三通阀3的入口(a口)连接所述油分离器2的出口，第一出口(b口)连接第一冷凝换热单元4，第二出口(c口)连接第二冷凝换热单元41；所述第二电动三通阀10的入口(d口)连接所述节流阀9的出口，第一出口(e口)连接第一蒸发换热单元11，第二出口(f口)连接第二蒸发换热单元111。
具体地，如图2所示，本实施例1应用于空调系统中空调机组时，需配套相应的控制系统和具有特殊构造的拥有双通道的空气处理设备来实现；具体地，所述第一蒸发换热单元11与所述第一冷凝换热单元4对应设置，形成第一空气通道；所述第二蒸发换热单元111与所述第二冷凝换热单元41对应设置，形成第二空气通道单元。进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括风阀13，所述风阀包括设于第一空气通道两侧的阀A、阀C，以及设于第二空气通道两侧的阀B、阀D，所述第一空气通道与第二空气通道平行设置。阀A和阀C打开时，阀B和阀C关闭，所述第一空气通道打开可进行正常的冷冻除湿工作，第二空气通道关闭，可进入除霜状态；反之亦然。
具体地，本实施例1中所述第一冷凝换热单元4设有第一单向阀5，所述第一冷凝换热单元4的入口连接所述第一电动三通阀3的第一出口(接口b)，所述第一冷凝换热单元4的出口通过所述第一单向阀5连接所述第三冷凝换热单元6；所述第二冷凝换热单元41设有第二单向阀51，所述第二冷凝换热单元41的入口连接所述第一电动三通阀3的第二出口(接口c)，所述第二冷凝换热单元41的出口通过所述第二单向阀51连接所述第三冷凝换热单元6。
具体地，本实施例1中所述压缩机1为高效涡旋式压缩机1，可进行多压机并联，所述压缩机1的排气端、回气端之间设有高低压控制器及压力表。
具体地，本实施例1中所述低露点深度除湿系统还包括控制系统，所述控制系统用于接收、分析处理、发送控制信息到各部件，如接收第一蒸发换热单元11、第二蒸发换热单元111的除霜信号，并对应调整第一电动三通阀3、第二电动三通阀10、风阀13的选择切换。
工作原理：
①运行状态一：
双通道的空气处理设备：风阀13的阀A、阀C处于开启状态，阀B、阀D处于关闭状态，此时第一空气通道开启，第二空气通道关闭。循环空气依次通过风阀13的阀A、第一蒸发换热单元11、第一冷凝换热单元4(自带轴流风扇关闭)、风阀13的阀C、第三冷凝换热单元6。
冷媒系统：第一电动三通阀3的c口开启，b口关闭，第二电动三通阀10的阀e口开启，f口关闭。冷媒(即制冷剂)依次通过压缩机1、油分离器2、第一电动三通阀3的a口、c口、第二冷凝换热单元41(自带轴流风扇关闭)、第二单向阀51、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、第二电动三通阀10的d口、e口、第一蒸发换热单元11、气液分离器12、压缩机1。
②运行状态二：
切换：当空气处理设备控制系统收到除霜信号，第一蒸发换热单元11处于除霜模式，此时控制系统会调整第一电动三通阀3、第二电动三通阀10的接口通道，切换制冷剂的流向，同时切换风阀13通道，切换循环空气流向。
双通道的空气处理设备：风阀13的阀A、阀C处于关闭状态，阀B、阀D处于开启状态，此时第一空气通道关闭，第二空气通道开启。循环空气依次通过风阀13的阀B、第二蒸发换热单元111、第二冷凝换热单元41(自带轴流风扇关闭)、风阀13的阀D、第三冷凝换热单元6。
冷媒系统：第一电动三通阀3的b口开启，c口关闭，第二电动三通阀10的阀f口开启，e口关闭。冷媒(即制冷剂)依次通过压缩机1、油分离器2、第一电动三通阀3的a口、b口、第一冷凝换热单元4(自带轴流风扇开启)、第一单向阀5、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、第二电动三通阀10的d口、f口、第二蒸发换热单元111、气液分离器12、压缩机1。
除霜原理：第一冷凝换热单元4及其自带轴流风扇开启，第一空气通道关闭，利用第一冷凝换热单元4冷凝热对第一蒸发换热单元11进行除霜，利用第二蒸发换热单元111进行正常降温除湿工作。
③运行状态三：
切换：当空气处理设备控制系统再次收到除霜信号，第二蒸发换热单元111处于除霜模式，第一蒸发换热单元11处于正常工作模式；此时控制系统会调整第一电动三通阀3、第二电动三通阀10的接口通道，切换制冷剂的流向，同时切换风阀13通道，切换循环空气流向。
双通道的空气处理设备：风阀13的阀A、阀C处于开启状态，阀B、阀D处于关闭状态，此时第一空气通道开启，第二空气通道关闭。循环空气依次通过风阀13的阀A、第一蒸发换热单元11、第一冷凝换热单元4(自带轴流风扇关闭)、风阀13的阀C、第三冷凝换热单元6。
冷媒系统：第一电动三通阀3的c口开启，b口关闭，第二电动三通阀10的阀e口开启，f口关闭。冷媒(即制冷剂)依次通过压缩机1、油分离器2、第一电动三通阀3的a口、c口、第二冷凝换热单元41(自带轴流风扇开启)、第二单向阀51、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、第二电动三通阀10的d口、e口、第一蒸发换热单元11、气液分离器12、压缩机1。
除霜原理：第二冷凝换热单元41的自带轴流风扇开启，第二空气通道关闭，利用第二冷凝换热单元41冷凝热对第二蒸发换热单元111进行除霜，利用第一蒸发换热单元11进行正常降温除湿工作。
④重复：
当空气处理设备控制系统再次收到除霜信号后，会重复上述运行状态二与运行状态三进行循环重复工作。整个系统压缩机均在持续投入运行，不存在闲置的情况，未造成制冷资源的浪费；同时通过智能控制系统实现电动三通阀与风阀的灵活切换，操作简单，调节方便。
本实施例所述低露点深度除湿系统可用于有低露点深度除湿要求的空气处理设备中或者有同样功能需求的类似设备中，可应用于医药、食品、电子、仓储等各个行业，应用范围广泛。
实施例2
结合图3所示，一种低露点深度除湿系统，包括冷媒系统，所述冷媒系统包括压缩机1、油分离器2、第一电动多通阀31、第二电动多通阀101、冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、气液分离器12，所述压缩机1、油分离器2、第一电动多通阀31、冷凝换热并联结构、第三冷凝换热单元6、贮液器7、干燥过滤器8、节流阀9、第二电动多通阀101、蒸发换热并联结构、气液分离器12依次串联连接，形成闭合的冷媒回路；所述冷凝换热并联结构包括并联连接的第一冷凝换热单元4、第二冷凝换热单元41、……、第N冷凝换热单元42，所述蒸发换热并联结构包括并联连接的第一蒸发换热单元11、第二蒸发换热单元111、、……、第N蒸发换热单元112；所述第一电动多通阀31的入口连接所述压缩机1后所述油分离器2的排气口，第一出口连接第一冷凝换热单元4，第二出口连接第二冷凝换热单元41，……第N出口连接第N冷凝换热单元42；所述第二电动多通阀101的入口连接所述节流阀9的出口，第一出口连接第一蒸发换热单元11，第二出口连接第二蒸发换热单元111，……第N出口连接第N蒸发换热单元112。
具体地，本实施例2应用于空调系统中空调机组时，需配套相应的控制系统和具有特殊构造的拥有多通道的空气处理设备来实现；具体地，所述第一蒸发换热单元11与所述第一冷凝换热单元4对应设置，形成第一空气通道；所述第二蒸发换热单元111与所述第二冷凝换热单元41对应设置，形成第二空气通道单元；……；所述第N蒸发换热单元112与所述第二冷凝换热单元42对应设置，形成第N空气通道单元。进一步地，所述低露点深度除湿系统还包括风阀13，所述风阀13控制所述第一空气通道、第二通道、……、第N通道的打开与关闭；当某组空气通道打开时，可进行正常的冷冻除湿工作，当某组空气通道关闭时，可进入除霜状态。
具体地，本实施例2中所述第一冷凝换热单元4设有第一单向阀5，所述第一冷凝换热单元4的入口连接所述第一电动多通阀31的第一出口，所述第一冷凝换热单元4的出口通过所述第一单向阀5连接所述第三冷凝换热单元6；所述第二冷凝换热单元41设有第二单向阀51，所述第二冷凝换热单元41的入口连接所述第一电动多通阀31的第二出口，所述第二冷凝换热单元41的出口通过所述第二单向阀51连接所述第三冷凝换热单元6；……；所述第N冷凝换热单元42设有第N单向阀52，所述第N冷凝换热单元42的入口连接所述第一电动多通阀32的第N出口，所述第N冷凝换热单元42的出口通过所述第N单向阀52连接所述第三冷凝换热单元6。
具体地，本实施例2中所述压缩机1为高效涡旋式压缩机1，可进行多压机并联，所述压缩机1的排气端、回气端之间设有高低压控制器及压力表。
具体地，本实施例1中所述低露点深度除湿系统还包括控制系统，所述控制系统用于接收、分析处理、发送控制信息到各部件，如接收第一蒸发换热单元11、第二蒸发换热单元111的除霜信号，并对应调整第一电动多通阀31、第二电动多通阀10、风阀13的选择切换。
本实施例2的工作原理与实施例1的原理相同，使用方法相似，都是在某空气通道关闭时，利用该组冷凝换热单元的冷凝热对该组蒸发换热单元进行除霜，利用一组或多组空气通道打开的冷凝换热单元及蒸发换热单元进行正常降温除湿工作。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其它各种形式的产品，例如：用手动调节阀代替自动调节阀等。但不论在形状或结构上作任何变化，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种低露点深度除湿系统，其特征在于：包括冷媒系统，所述冷媒系统包括压缩机、第一电动多通阀、第二电动多通阀、冷凝换热并联结构、蒸发换热并联结构、节流阀，所述压缩机、第一电动多通阀、冷凝换热并联结构、节流阀、第二电动多通阀、蒸发换热并联结构依次串联连接，形成闭合的冷媒回路；所述冷凝换热并联结构包括若干个并联连接的冷凝换热单元，所述蒸发换热并联结构包括若干个并联连接的蒸发换热单元，所述第一电动多通阀的入口连接所述压缩机的排气口，所述第一电动多通阀的若干个出口分别与所述冷凝换热并联结构的若干个冷凝换热单元连接，所述第二电动多通阀的入口连接所述节流阀的出口，所述第二电动多通阀的若干个出口分别与所述蒸发换热并联结构的若干个蒸发换热单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：所述冷凝换热并联结构中的冷凝换热单元与所述蒸发换热并联结构的蒸发换热单元一一对应，形成若干组空气通道。
3.根据权利要求1所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：还包括第三冷凝换热单元，所述第三冷凝换热单元设于所述冷凝换热并联结构、节流阀之间，串联于所述冷媒回路中；所述第三冷凝换热单元根据实际需求进行灵活搭配，或配冷凝再热模块，或配可调温冷凝再热模块，或配风冷模块，或配水冷模块，或选择不配置第三冷凝换热单元。
4.根据权利要求3所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：所述冷凝换热并联结构包括并联连接的第一冷凝换热单元、第二冷凝换热单元，所述蒸发换热并联结构包括并联连接的第一蒸发换热单元、第二蒸发换热单元，所述第一电动多通阀为第一电动三通阀，所述第二电动多通阀为第二电动三通阀。
5.根据权利要求4所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：还包括风阀，所述第一蒸发换热单元、第一冷凝换热单元形成第一空气通道，所述第二蒸发换热单元、第二冷凝换热单元形成第二空气通道，所述风阀控制第一空气通道及第二空气通道之间的切换。
6.根据权利要求5所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：所述第一冷凝换热单元设有第一单向阀，所述第一冷凝换热单元的入口连接所述第一电动三通阀的第一出口(接口b)，所述第一冷凝换热单元的出口通过所述第一单向阀连接所述第三冷凝换热单元；所述第二冷凝换热单元设有第二单向阀，所述第二冷凝换热单元的入口连接所述第一电动三通阀的第二出口(接口c)，所述第二冷凝换热单元的出口通过所述第二单向阀连接所述第三冷凝换热单元。
7.根据权利要求1所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：所述压缩机为高效涡旋式压缩机，根据实际需要选择单机使用或多压机并联使用，所述压缩机的排气端、回气端之间设有高低压控制器及压力表。
8.根据权利要求1所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：还包括油分离器，所述油分离器设于所述压缩器和所述第一电动多通阀之间，所述油分离器的进气口与所述压缩机的排气口连接，其出气口与所述第一电动多通阀的入口连接，其出油口与所述压缩机的进油口连接。
9.根据权利要求4所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：还包括干燥过滤器，所述干燥过滤器设于第三冷凝换热单元和所述节流阀之间，用于所述冷媒系统的杂质过滤和干燥。
10.根据权利要求9所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：还包括贮液器，所述贮液器设于所述第三冷凝换热单元和所述干燥过滤器之间，用于临时储存所述冷媒系统中过多的冷媒介质。
11.根据权利要求1所述的一种低露点深度除湿系统，其特征在于：所述低露点深度除湿系统还包括气液分离器，所述气液分离器设于所述蒸发换热并联结构与所述压缩机之间，将准备进入所述压缩器回气端的冷媒进行气液分离。
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