CN110330312A - 一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,包括原料预处理设备、内核加工设备和成品加工设备,其结构简单、设计合理,用于多孔陶粒的快速连续生产,进行生产时,原理清晰,共涉及原料预处理、陶粒内核加工和陶粒成品加工三大工序,具体涉及破碎、球磨、计量混合、发泡、造粒、一次烧结、一次冷却、加成孔剂、成球、烘干、二次烧结和二次冷却等步骤,制得的多孔陶粒的内核内布满发泡剂形成的封闭气孔,具备高效的保温、隔热、降噪效果,而在陶瓷内核外的外壳,则由成孔剂烧结形成开口气孔,具备高吸附、高保水的效果,可用于环境保护、建筑建材等多种领域,而且陶粒成型稳定,质量性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及保水材料生产设备技术领域,特别是一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线。
背景技术
多孔陶瓷是一种具有开孔孔径、高开口气孔率的一种多孔性陶瓷材料,常被以用于加热器、环保土、建筑等多个领域。
现有的多孔陶瓷或多孔陶粒的生产线,往往仅能制备具备单一气孔性质的多孔陶瓷或陶粒,制得多孔陶瓷或陶粒要么是封闭气孔,要么是开口气孔,功能性相对单一,其制得的陶瓷或陶粒成型度相对较差,产品质量堪忧。
发明内容
本发明针对上述问题,公开了一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线。
具体的技术方案如下:
一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述的多孔陶粒生产线包括原料预处理设备、内核加工设备和成品加工设备,所述原料预处理设备用于多孔陶粒骨料的加工处理,所述内核加工设备用于加工多孔陶粒内核,所述成品加工设备用于对多孔陶粒内核进行再加工,制得多孔陶粒成品;
所述原料预处理设备包括破碎机、球磨机、计量配料系统和第一混合机,所述破碎机对多孔陶粒骨料进行破碎,得到骨料颗粒,所述球磨机对骨料颗粒进行球磨成粉,得到骨料粉体,所述计量配料系统接收骨料粉体,并向第一混合机定量下料,所述第一混合机将多种骨料粉体进行加水混合,得到骨料混合物;
所述内核加工设备包括第二混合机、圆盘造粒机、第一烧结机和第一风冷设备,所述第二混合机接收部分骨料混合物,并将发泡剂混入其中,得到多孔陶瓷内核骨料,所述圆盘造粒机对多孔陶瓷内核骨料进行压缩造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,所述第一烧结机对多孔陶瓷内核半成品进行烧结,形成带有封闭气孔的多孔陶瓷内核,所述第一风冷设备对烧结的多孔陶瓷内核进行风冷冷却,得到多孔陶瓷内核成品;
所述成品加工设备包括第三混合机、成球机、烘干器、第二烧结机和第二风冷设备,所述第三混合机接收剩余的骨料混合物,并将成孔剂混入其中,得到多孔陶瓷外壳骨料,所述成球机接收多孔陶瓷内核和多孔陶瓷外壳骨料,将多孔陶瓷外壳骨料覆在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品,所述烘干器对多孔陶瓷半成品进行烘干,所述第二烧结机对烘干后的多孔陶瓷半成品进行烧结,使其外层形成开口气孔,所述第二风冷设备对形成开口气孔的多孔陶瓷进行风冷冷却,得到多孔陶瓷成品。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,所述的多孔陶粒生产线的工作方法如下:
A:多孔陶粒原料预处理
(a1)将多种多孔陶粒骨料分别投入不同的破碎机中进行破碎,直至完全破碎,下料时过20目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料颗粒,收集待球磨;
(a2)将步骤(a1)中得到的多种不同骨料颗粒送入不同的球磨机中,进行球磨,直至球磨完成,下料时过200目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料粉体,骨料粉体通过输送带,送至计量配料系统中的不同储料腔中;
(a3)计量配料系统将多种不同的骨料粉体按重量份数比例,定量下料至第一混合机中,并加入少量的水,进行高速搅拌2小时,即得骨料混合物;
B:多孔陶粒内核加工
(b1)将(a3)中所得的骨料混合物按比例分为两份,一份用于多孔陶粒内核加工,一份用于多孔陶瓷外壳加工;
(b2)将上述用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物送入第二混合机中,并加入适量的发泡剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷内核骨料,将其导入圆盘造粒机中;
(b3)加入发泡剂的骨料混合物自圆盘造粒机顶部加入,经预压缩后,送至轧辊处造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,调节辊面开槽形式,使多孔陶瓷内核半成品呈扁球形;
(b4)步骤(b3)制得的多孔陶瓷内核半成品均匀铺放在托架上,静置0.5~2小时,随后送入第一烧结机中,进行烧结,烧结时,第一烧结机温度在半小时内缓慢升至300℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(b5)待烧结完成,使用第一风冷设备冷却,即得多孔陶瓷内核成品;
C:多孔陶粒成品加工
(c1)取步骤(b1)中用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物送入第三混合机中,并加入适量的成孔剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷外壳骨料,将其导入成球机中;
(c2)连同多孔陶瓷外壳骨料一起,向成球机中加入步骤(b5)中得到的多孔陶瓷内核,进行成球,使多孔陶瓷外壳骨料附着在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品;
(c3)待成球完成,将多孔陶瓷半成品均匀铺放在托架上,并快速送至烘干器中,去除部分水分,快速定型,烘干温度控制在250~300℃,烘干半小时以上;
(c4)待烘干完成,多孔陶瓷半成品定型,将定型后的多孔陶瓷半成品送入第二烧结机中,进行烧结,烧结时,第二烧结机温度在半小时内快速升至500℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(c5)待烧结完成,使用第二风冷设备冷却,即得多孔陶瓷成品。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,多种所述多孔陶粒骨料分别为刚玉、碳化硅、石英砂、高岭石和滑石。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,步骤(a3)中所述的骨料粉体为刚玉粉体、碳化硅粉体、石英砂粉体、高岭石粉体和滑石粉体,按重量份数比例为1:1~2:1.5~3:7~10:0.5~1。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,步骤(a3)中加入的水的重量为上述骨料粉体总重量的10%~15%。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,步骤(b1)中,用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物和用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物的重量百分比例为30%~40%:60%~70%。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,步骤(b1)中所述的发泡剂为碳酸盐发泡剂,为碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的一种,其重量为用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物重量的0.5%~2%。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,步骤(c1)中所述的成孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、碳粒、煤粉、碳粉、天然纤维中的一种或多种,其重量为用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物重量的5%~20%。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,所述破碎机处设有除尘器。
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其中,所述除尘器为布袋除尘器或水除尘器中的一种或多种的组合。
本发明的有益效果为:
本发明公开的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,包括原料预处理设备、内核加工设备和成品加工设备,原料预处理设备包括破碎机、球磨机、计量配料系统和第一混合机,内核加工设备包括第二混合机、圆盘造粒机、第一烧结机和第一风冷设备,成品加工设备包括第三混合机、成球机、烘干器、第二烧结机和第二风冷设备,本发明结构简单、设计合理,用于多孔陶粒的快速连续生产,进行生产时,原理清晰,共涉及原料预处理、陶粒内核加工和陶粒成品加工三大工序,具体涉及破碎、球磨、计量混合、发泡、造粒、一次烧结、一次冷却、加成孔剂、成球、烘干、二次烧结和二次冷却等步骤,制得的多孔陶粒的内核内布满发泡剂形成的封闭气孔,具备高效的保温、隔热、降噪效果,而在陶瓷内核外的外壳,则由成孔剂烧结形成开口气孔,具备高吸附、高保水的效果,可用于环境保护、建筑建材等多种领域,而且陶粒成型稳定,质量性能稳定。
附图说明
图1为本发明示意图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确,下面结合实施例对本发明进行进一步描述,任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。
实施例一
一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述的多孔陶粒生产线包括原料预处理设备、内核加工设备和成品加工设备,所述原料预处理设备用于多孔陶粒骨料的加工处理,所述内核加工设备用于加工多孔陶粒内核,所述成品加工设备用于对多孔陶粒内核进行再加工,制得多孔陶粒成品;
所述原料预处理设备包括破碎机、球磨机、计量配料系统和第一混合机,所述破碎机对多孔陶粒骨料进行破碎,得到骨料颗粒,所述球磨机对骨料颗粒进行球磨成粉,得到骨料粉体,所述计量配料系统接收骨料粉体,并向第一混合机定量下料,所述第一混合机将多种骨料粉体进行加水混合,得到骨料混合物;
所述内核加工设备包括第二混合机、圆盘造粒机、第一烧结机和第一风冷设备,所述第二混合机接收部分骨料混合物,并将发泡剂混入其中,得到多孔陶瓷内核骨料,所述圆盘造粒机对多孔陶瓷内核骨料进行压缩造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,所述第一烧结机对多孔陶瓷内核半成品进行烧结,形成带有封闭气孔的多孔陶瓷内核,所述第一风冷设备对烧结的多孔陶瓷内核进行风冷冷却,得到多孔陶瓷内核成品;
所述成品加工设备包括第三混合机、成球机、烘干器、第二烧结机和第二风冷设备,所述第三混合机接收剩余的骨料混合物,并将成孔剂混入其中,得到多孔陶瓷外壳骨料,所述成球机接收多孔陶瓷内核和多孔陶瓷外壳骨料,将多孔陶瓷外壳骨料覆在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品,所述烘干器对多孔陶瓷半成品进行烘干,所述第二烧结机对烘干后的多孔陶瓷半成品进行烧结,使其外层形成开口气孔,所述第二风冷设备对形成开口气孔的多孔陶瓷进行风冷冷却,得到多孔陶瓷成品。
本实施例的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,用于多孔陶粒的生产,首先,进行骨料的处理,随后,进行陶粒内核的加工,并在加工完的陶粒内核外覆盖外壳,从而制得多孔陶粒。
实施例二
上述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其工作方法如下:
A:多孔陶粒原料预处理
(a1)将多种多孔陶粒骨料分别投入不同的破碎机中进行破碎,直至完全破碎,下料时过20目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料颗粒,收集待球磨;
(a2)将步骤(a1)中得到的多种不同骨料颗粒送入不同的球磨机中,进行球磨,直至球磨完成,下料时过200目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料粉体,骨料粉体通过输送带,送至计量配料系统中的不同储料腔中;
(a3)计量配料系统将多种不同的骨料粉体按重量份数比例,定量下料至第一混合机中,并加入少量的水,进行高速搅拌2小时,即得骨料混合物;
B:多孔陶粒内核加工
(b1)将(a3)中所得的骨料混合物按比例分为两份,一份用于多孔陶粒内核加工,一份用于多孔陶瓷外壳加工;
(b2)将上述用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物送入第二混合机中,并加入适量的发泡剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷内核骨料,将其导入圆盘造粒机中;
(b3)加入发泡剂的骨料混合物自圆盘造粒机顶部加入,经预压缩后,送至轧辊处造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,调节辊面开槽形式,使多孔陶瓷内核半成品呈扁球形;
(b4)步骤(b3)制得的多孔陶瓷内核半成品均匀铺放在托架上,静置0.5~2小时,随后送入第一烧结机中,进行烧结,烧结时,第一烧结机温度在半小时内缓慢升至300℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(b5)待烧结完成,使用第一风冷设备冷却,即得多孔陶瓷内核成品;
C:多孔陶粒成品加工
(c1)取步骤(b1)中用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物送入第三混合机中,并加入适量的成孔剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷外壳骨料,将其导入成球机中;
(c2)连同多孔陶瓷外壳骨料一起,向成球机中加入步骤(b5)中得到的多孔陶瓷内核,进行成球,使多孔陶瓷外壳骨料附着在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品;
(c3)待成球完成,将多孔陶瓷半成品均匀铺放在托架上,并快速送至烘干器中,去除部分水分,快速定型,烘干温度控制在250~300℃,烘干半小时以上;
(c4)待烘干完成,多孔陶瓷半成品定型,将定型后的多孔陶瓷半成品送入第二烧结机中,进行烧结,烧结时,第二烧结机温度在半小时内快速升至500℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(c5)待烧结完成,使用第二风冷设备冷却,即得多孔陶瓷成品。
通过本实施例方法进行多孔陶粒生产,制得的多孔陶粒的内核内布满发泡剂形成的封闭气孔,具备高效的保温、隔热、降噪效果,而在陶瓷内核外的外壳,则由成孔剂烧结形成开口气孔,具备高吸附、高保水的效果,而且陶粒成型稳定,质量性能稳定。
实施例三
本实施例公开了陶瓷骨料、发泡剂、成孔剂的成分和配比;
其中,多种所述多孔陶粒骨料分别为刚玉、碳化硅、石英砂、高岭石和滑石,步骤(a3)中所述的骨料粉体为刚玉粉体、碳化硅粉体、石英砂粉体、高岭石粉体和滑石粉体,按重量份数比例为1:1~2:1.5~3:7~10:0.5~1;
其中,步骤(a3)中加入的水的重量为上述骨料粉体总重量的10%~15%,步骤(b1)中,用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物和用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物的重量百分比例为30%~40%:60%~70%;
其中,步骤(b1)中所述的发泡剂为碳酸盐发泡剂,为碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的一种,其重量为用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物重量的0.5%~2%,步骤(c1)中所述的成孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、碳粒、煤粉、碳粉、天然纤维中的一种或多种,其重量为用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物重量的5%~20%。
使用本实施例的陶粒骨料进行生产时,制得陶瓷内核和外壳,在烧结前,结构也十分稳定,不易导致陶粒变形,发泡剂选用碳酸盐发泡剂,发泡稳定均匀,制得的内核内气孔分布小而密,成孔剂选用无机成孔剂或有机成孔剂,其中以有机成孔剂最佳,如木质纤维、木屑等天然纤维,其成本较低,且成孔稳定。
实施例四
同时,为保护生产区域环境、维护工作人员健康,所述破碎机处设有除尘器,所述除尘器为布袋除尘器或水除尘器中的一种或多种的组合。
综上述实施例所述,本发明结构简单、设计合理,用于多孔陶粒的快速连续生产,进行生产时,原理清晰,共涉及原料预处理、陶粒内核加工和陶粒成品加工三大工序,具体涉及破碎、球磨、计量混合、发泡、造粒、一次烧结、一次冷却、加成孔剂、成球、烘干、二次烧结和二次冷却等步骤,制得的多孔陶粒的内核内布满发泡剂形成的封闭气孔,具备高效的保温、隔热、降噪效果,而在陶瓷内核外的外壳,则由成孔剂烧结形成开口气孔,具备高吸附、高保水的效果,可用于环境保护、建筑建材等多种领域。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述的多孔陶粒生产线包括原料预处理设备、内核加工设备和成品加工设备,所述原料预处理设备用于多孔陶粒骨料的加工处理,所述内核加工设备用于加工多孔陶粒内核,所述成品加工设备用于对多孔陶粒内核进行再加工,制得多孔陶粒成品;
所述原料预处理设备包括破碎机、球磨机、计量配料系统和第一混合机,所述破碎机对多孔陶粒骨料进行破碎,得到骨料颗粒,所述球磨机对骨料颗粒进行球磨成粉,得到骨料粉体,所述计量配料系统接收骨料粉体,并向第一混合机定量下料,所述第一混合机将多种骨料粉体进行加水混合,得到骨料混合物;
所述内核加工设备包括第二混合机、圆盘造粒机、第一烧结机和第一风冷设备,所述第二混合机接收部分骨料混合物,并将发泡剂混入其中,得到多孔陶瓷内核骨料,所述圆盘造粒机对多孔陶瓷内核骨料进行压缩造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,所述第一烧结机对多孔陶瓷内核半成品进行烧结,形成带有封闭气孔的多孔陶瓷内核,所述第一风冷设备对烧结的多孔陶瓷内核进行风冷冷却,得到多孔陶瓷内核成品;
所述成品加工设备包括第三混合机、成球机、烘干器、第二烧结机和第二风冷设备,所述第三混合机接收剩余的骨料混合物,并将成孔剂混入其中,得到多孔陶瓷外壳骨料,所述成球机接收多孔陶瓷内核和多孔陶瓷外壳骨料,将多孔陶瓷外壳骨料覆在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品,所述烘干器对多孔陶瓷半成品进行烘干,所述第二烧结机对烘干后的多孔陶瓷半成品进行烧结,使其外层形成开口气孔,所述第二风冷设备对形成开口气孔的多孔陶瓷进行风冷冷却,得到多孔陶瓷成品。
2.如权利要求1所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述的多孔陶粒生产线的工作方法如下:
A:多孔陶粒原料预处理
(a1)将多种多孔陶粒骨料分别投入不同的破碎机中进行破碎,直至完全破碎,下料时过20目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料颗粒,收集待球磨;
(a2)将步骤(a1)中得到的多种不同骨料颗粒送入不同的球磨机中,进行球磨,直至球磨完成,下料时过200目筛,筛上物重新投入破碎机中,筛下物为骨料粉体,骨料粉体通过输送带,送至计量配料系统中的不同储料腔中;
(a3)计量配料系统将多种不同的骨料粉体按重量份数比例,定量下料至第一混合机中,并加入少量的水,进行高速搅拌2小时,即得骨料混合物;
B:多孔陶粒内核加工
(b1)将(a3)中所得的骨料混合物按比例分为两份,一份用于多孔陶粒内核加工,一份用于多孔陶瓷外壳加工;
(b2)将上述用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物送入第二混合机中,并加入适量的发泡剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷内核骨料,将其导入圆盘造粒机中;
(b3)加入发泡剂的骨料混合物自圆盘造粒机顶部加入,经预压缩后,送至轧辊处造粒,得到多孔陶瓷内核半成品,调节辊面开槽形式,使多孔陶瓷内核半成品呈扁球形;
(b4)步骤(b3)制得的多孔陶瓷内核半成品均匀铺放在托架上,静置0.5~2小时,随后送入第一烧结机中,进行烧结,烧结时,第一烧结机温度在半小时内缓慢升至300℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(b5)待烧结完成,使用第一风冷设备冷却,即得多孔陶瓷内核成品;
C:多孔陶粒成品加工
(c1)取步骤(b1)中用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物送入第三混合机中,并加入适量的成孔剂,待搅拌均匀后,得到多孔陶瓷外壳骨料,将其导入成球机中;
(c2)连同多孔陶瓷外壳骨料一起,向成球机中加入步骤(b5)中得到的多孔陶瓷内核,进行成球,使多孔陶瓷外壳骨料附着在多孔陶瓷内核外,形成球形的多孔陶瓷半成品;
(c3)待成球完成,将多孔陶瓷半成品均匀铺放在托架上,并快速送至烘干器中,去除部分水分,快速定型,烘干温度控制在250~300℃,烘干半小时以上;
(c4)待烘干完成,多孔陶瓷半成品定型,将定型后的多孔陶瓷半成品送入第二烧结机中,进行烧结,烧结时,第二烧结机温度在半小时内快速升至500℃,随后,保温半小时,随后升温至850~1050℃,烧结2~3小时;
(c5)待烧结完成,使用第二风冷设备冷却,即得多孔陶瓷成品。
3.如权利要求2所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,多种所述多孔陶粒骨料分别为刚玉、碳化硅、石英砂、高岭石和滑石。
4.如权利要求3所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,步骤(a3)中所述的骨料粉体为刚玉粉体、碳化硅粉体、石英砂粉体、高岭石粉体和滑石粉体,按重量份数比例为1:1~2:1.5~3:7~10:0.5~1。
5.如权利要求4所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,步骤(a3)中加入的水的重量为上述骨料粉体总重量的10%~15%。
6.如权利要求5所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,步骤(b1)中,用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物和用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物的重量百分比例为30%~40%:60%~70%。
7.如权利要求6所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,步骤(b1)中所述的发泡剂为碳酸盐发泡剂,为碳酸钙、碳酸镁、碳酸氢钠中的一种,其重量为用于多孔陶粒内核加工的骨料混合物重量的0.5%~2%。
8.如权利要求7所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,步骤(c1)中所述的成孔剂为碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵、碳粒、煤粉、碳粉、天然纤维中的一种或多种,其重量为用于多孔陶瓷外壳加工的骨料混合物重量的5%~20%。
9.如权利要求1或8所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述破碎机处设有除尘器。
10.如权利要求9所述的一种高吸附、高保水多孔陶粒生产线,其特征在于,所述除尘器为布袋除尘器或水除尘器中的一种或多种的组合。
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