CN111375549A - 烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备，其方法包括：检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量；根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。从而得到了第二级风选入口流量，解决了现有技术中两级风选中第二级风选入口流量难以确定的技术问题。

Description

烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备

技术领域

本申请涉及烟草风选技术领域，尤其涉及一种烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备。

背景技术

在烟草制造过程中，风选设备的使用较为广泛。风选的原理是将物料抛入负压环境内，物料悬浮在气流中并依靠物料自身重量差异和物料重力作用，将重量差异明显的物体分离出来。在烟草行业中，风选设备通常是针对过重的烟块、烟梗、湿团、梗签和非烟草物体进行分离。

风选设备通常分为一级风选和两级风选两种。一级风选设备结构相对比较简单，物料抛入风选设备后，夹杂在烟叶或烟丝中过重物体在重力和负压的共同作用下与烟叶、烟丝直接分离开来。因受烟草流量的影响，其风选的效率受到一定的限制。要提高风选效率，通过降低负压加大剔除量。剔除量的增加，会带来部分合格的烟叶、烟丝随同“杂物”一起被剔除，剔除量越大，被误剔的烟叶、烟丝量也越大，消耗随之增加。基于一级风选设备的特点，为提高剔除效率，降低生产消耗，两级风选设备孕育而生。

两级风选是在一级风选设备的基础上，将一级风选设备的剔除物再次进行风选(及第二级风选)的设备。由于第一级风选的剔除量(即第二级风选流量)明显低于第一级风选的流量，在第二级风选时，其风选、剔除效率明显得到提升，第一级风选剔除物中的合格烟叶、烟丝也将在第二级风选时被分离和回收，降低了生产消耗。

在设备设计中，第二级风选的能力设计为进入风选前流量的8％～12％。在生产时，第二级风选入口流量通常是依靠经验对第一级风选风机频率的进行调整，并观察第二级风选入口流量的大小，第二级风选入口流量具体有多大并没有数据支撑。

发明内容

本申请实施例提供了一种烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备，解决了两级风选中第二级风选入口流量难以确定的技术问题。

有鉴于此，本申请第一方面提供了一种烟草风选设备，包括检测装置、加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备和取样装置；

所述检测装置具体包括水分仪和电子秤；

所述加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备依次连接；

所述取样装置分别与所述第二级风选设备的杂质出口和烟草出口连接；

所述检测装置设置于所述加工设备的物料入口，且与所述取样装置连接。

可选的，所述检测装置还设置于所述第一级风选设备的物料入口。

本申请第二方面提供了一种二级风选流量测定方法，应用于权利要求1或2所述的烟草风选设备，所述方法包括：

获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

检测所述第一样本的重量，得到第一样本重量；检测所述第二样本的重量，得到第二样本重量；

检测所述第一样本或所述第二样本的含水量，得到样本含水量；

根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

可选地，所述根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量之后，还包括：

检测单位时间内加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

根据所述来料流量和所述来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

根据所述物料入口处单位时间的干物质量和所述单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例。

可选地，

所述单位时间具体为15至30秒。

可选地，还包括：

检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

根据所述第一级风选流量和所述第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

本申请第三方面提供了一种二级风选流量测定装置，所述装置包括：

样本获取单元，用于获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

样本重量检测单元，用于检测所述第一样本的重量，得到第一样本重量；检测所述第二样本的重量，得到第二样本重量；

样本含水量检测单元，用于检测所述第一样本或所述第二样本的含水量，得到样本含水量；

二级风选计算单元，用于根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

可选的，还包括

来料检测单元，用于检测单位时间内加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

来料计算单元，用于根据所述来料流量和所述来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

二级风选流量比例计算单元，用于根据所述物料入口处单位时间的干物质量和所述单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例。

可选的，还包括

一级风选检测单元，用于检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

一级风选计算单元，用于根据所述第一级风选流量和所述第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

本申请第四方面提供一种二级风选流量测定设备，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令，执行如上述第二方面所述的二级风选流量测定方法的步骤。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例中，提供了一种二级风选流量测定方法，通过检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量；根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量，从而得到了第二级风选入口流量，解决了现有技术中两级风选中第二级风选入口流量难以确定的技术问题。从而达到了在满足设备设计能力的范围内，再对第二级风选风机频率进行调整优化，最终形成品牌的工艺参数，为品牌在该工序工艺参数固化提供了较为准确的数据支撑的有益效果。

附图说明

图1为本申请第二实施例提供的一种二级风选流量的测定方法的方法流程图；

图2为本申请第三实施例提供的一种二级风选流量的测定方法的方法流程图；

图3为本申请第四实施例提供的一种二级风选流量测定装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请设计了一种烟草风选设备及其二级风选流量测定方法、装置及设备，通过将烟草物料这算成干物料的形式进行取样计算，解决了目前两级风选中第二级风选入口流量难以确定的技术问题。

本申请第一方面提供了一种烟草风选设备。

本申请第一实施例为一种烟草风选设备，包括检测装置、加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备和取样装置；其中，检测装置具体包括水分仪和电子秤。

加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备依次连接，来料烟草首先经过加工设备进行加工，再依次经过第一级风选设备、第二级风选设备进行二次风选。

取样装置分别与第二级风选设备的杂质出口和烟草出口连接，用于对第二级风选设备剔除的杂质和选出的物料进行取样，以便于后续的检测。

检测装置分别设置于加工设备的物料入口，且与取样装置连接，用于检测加工设备物料入口和取样样本单位时间内的物料重量和水分。

进一步的，检测装置还可以设置于第一级风选设备的物料入口，用于监测第一级风选设备入口处单位时间内的物料重量和水分。

本申请第二方面提供了一种二级风选流量的测定方法。

请参阅图1，图1为本申请第二实施例提供的一种二级风选流量的测定方法的方法流程图，应用于本申请第一方面所提供的烟草风选设备，该方法包括：

步骤101，获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

步骤102，检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；

步骤103，检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量；

步骤101至步骤103通过检测装置分别得到了两种样本在单位时间内的重量，可以理解的是，第一样本和第二样本均是通过第二级风选设备同时筛选出来的，因此两个样本的含水量是一致的，只需检测其中一个样本的含水量即可。

步骤104，根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

需要说明的是，第一样本和第二样本重量之和，即为第二级风选设备单位时间内总共输出的物料。而二级风选仅仅是将所需烟草和杂质进行分开，其总输出的干物质量与单位时间内第二级风选入口进入的干物质量是一致的。假设来料流量为6000kg/h(非干物质)，在第二级风选设备的烟草出口处的流量为来料流量的10％，即10kg/min，在这种流量下，满足取样的条件。

通过将两个样本的总量减去两个样本中的含水量，即为第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量，即得到了第二级风选入口流量，计算公式如下：

B＝(G1+G2)(1-H3)，

其中，B为第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量，G1为第一样本重量，G2为第二样本重量，H3为样本含水量。

本申请实施例所提供的一种二级风选流量的测定方法，通过检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量；根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量，从而得到了二级风选入口流量，解决了现有技术中两级风选中第二级风选入口流量难以确定的技术问题。

进一步的，基于上述第二实施例，本申请提供了一种二级风选流量的测定方法的第三实施例。

请参阅图2，图2为本申请第三实施例提供的一种二级风选流量的测定方法的方法流程图，包括：

步骤201，获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

步骤202，检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；

步骤203，检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量

步骤204，根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量；

步骤201至步骤204与上述第二实施例的步骤101至步骤204一致，此处不再进行赘述。

步骤205，检测单位时间加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

通过检测装置可以检测单位时间加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量。

步骤206，根据来料流量和来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

需要说明的是，来料流量和来料含水量为数据采集数据，计算单位时间的平均值即可，第二级风选出口的样本可以进行离线检测。为确保取样误差和取样容器容量，取样的单位时间长度为15秒或30秒，取样频次为3次较佳，计算中取3次取样结果的平均值。

单位时间内的来料干物质的计算公式如下：

A＝A1÷3600×S×(1-H1)，

其中，A为单位时间内的来料干物质，A1为来料流量，S为单位时间长度，H1为来料含水量。需要注意的是，本式是按照来料流量A1的单位为kg/h，单位时间长度S的单位为s(秒)计算，因此需要进行单位的换算。

步骤207，根据物料入口处单位时间的干物质量和单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例；

第二级风选流量比例的计算公式如下：

Z＝B/A×100％，

其中，Z为第二级风选流量比例，B为第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量，A为单位时间内的来料干物质。

步骤208，检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

步骤209，根据第一级风选流量和第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

步骤208与步骤209的计算与步骤205和206类似，目的是计算得到单位时间内的第一级风选干物质。

可以理解的是，在加工设备的作用下，虽然第一级风选含水量相对于来料含水量、第一级风选流量相对来料流量发生了变化，但是经过加工设备后的来料干物质本身并没有改变。若无法通过来料含水量和来料流量进行来料干物质的计算时，可以通过第一级风选含水量和第一级风选流量的计算来替代。

本申请第三方面提供了一种二级风选流量测定装置。

请参阅图3，图3为本申请第四实施例提供的一种二级风选流量测定装置的结构示意图，包括：

样本获取单元301，用于获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

样本重量检测单元302，用于检测第一样本的重量，得到第一样本重量；检测第二样本的重量，得到第二样本重量；

样本含水量检测单元303，用于检测第一样本或第二样本的含水量，得到样本含水量；

二级风选计算单元304，用于根据第一样本重量、第二样本重量和样本含水量，计算得到单位时间内的第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

来料检测单元305，用于检测单位时间内加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

来料计算单元306，用于根据来料流量和来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

二级风选流量比例计算单元307，用于根据物料入口处单位时间的干物质量和单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例。

一级风选检测单元308，用于检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

一级风选计算单元309，用于根据第一级风选流量和第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

本申请第三方面提供了一种二级风选流量测定设备，包括处理器以及存储器：

存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；

处理器用于根据程序代码中的指令本申请第二方面提供的二级风选流量测定方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

具体的，本申请还提供了基于本申请提供的二级风选流量测定方法的应用例，具体如下：

某卷烟厂在A、C线烘丝工序烘后按装了各一台两级风选设备，其中，A线生产能力为6000kg/h，C线为3000kg/h。在调试和生产过程中，第二级风选后梗纤剔除量每批次在25～40kg范围内徘徊，剔除效果并不显著，原因是第一级风选落料量(及第二级风选来料量)偏少的缘故，但第一级风选的落料量并没有一个准确的数据支撑。

通过研究分析，发现第一级风选后，初选的烟丝流量较大不便于取样；第一级风选出口和第二级风选出口烟丝水分损失量存在差异，由于品牌烘后出口温度、水分的要求不一样，各品牌在风选后，出口的水分损失量也不同的特点，将烟丝折算成干物质的方法进行取样验证。

第一次在A线对“G”品牌进行摸底取样检测：第一级风选出口水分平均损失量为0.44％，第二级风选出口水分平均损失量0.78％，批次梗签剔除量为37.4kg。在第二级风选出口取样，单位时间为15s，叶丝取样量1.04kg，梗剔除取样量0.18kg，检测水分为12.22％，烘前入口水分显示19.47％，流量为6001.2kg/h(注明：本次摸底仅取一个样)。计算：

来料杆物质A＝6001.2÷3600×15×(1-19.47％)＝20.14kg

第二级风选入口单位时间干物质B＝(1.04+0.18)(1-12.22％)＝1.07kg

第二级风选流量比例Z＝B/A×100％＝1.07/20.14×100％＝5.32％

从计算结果判断：第二级风选流量未达到设备8～12％的设计要求。

于是，调整第一级风选风机频率(由40Hz调整到37Hz),观察第一级风选落料口物料明显增多，继续对上述品牌进行测试。

取样检测第二级风选出口水分检测结果分别为12.31％、12.24％、12.26％，单位时间15s取叶丝量1.93kg、1.82kg、1.90kg，单位时间15s取梗剔除量0.29kg、0.25kg、0.27kg，烘前入口水分显示19.41％、19.35％、19.35％，流量分别为5999.4kg/h、5999.9kg、6002.0kg。计算为：

①来料杆物质A＝5999.4÷3600×15×(1-19.41％)＝20.15kg

第二级风选入口单位时间干物质B＝(1.93+0.29)(1-12.31％)＝1.95kg

第二级风选流量比例Z1＝B/A×100％＝1.95/20.15×100％＝9.66％

②来料杆物质A＝5999.9÷3600×15×(1-19.35％)＝20.16kg

第二级风选入口单位时间干物质B＝(1.82+0.25)(1-12.24％)＝1.82kg

第二级风选流量比例Z2＝B/A×100％＝1.82/20.16×100％＝9.01％

③来料杆物质A＝6002.0÷3600×15×(1-19.35％)＝20.17kg

第二级风选入口单位时间干物质B＝(1.90+0.27)(1-12.26％)＝1.90kg

第二级风选流量比例Z3＝B/A×100％＝1.90/20.17×100％＝9.44％

Z＝(Z1+Z2+Z3)/3＝(9.66％+9.01％+9.44％)/3＝9.37％

结果判断：本次测试的第二级风选流量达到设备8～12％的设计要求。

称量批次梗签剔除量为54.17kg，较第一次测试多剔除16.77kg的梗纤。

用同样方法，在3000kg/h生产能力的C线进行“Y”品牌的测试，由于该生产线流量小，为降低取样带来的误差(注明：取样时间越长，误差越小)，将单位时间调整为30s。其检测结果与A线类同。通过调整第一级风机频率，使第二级风选入口流量比例在10％～11％之间，梗纤剔除效果更为明显，一个批次多剔除40kg左右。

本技术方案对两级风选设备第二级风选入口流量提供了一种检测手段。通过第一级风机频率的调整，计算确定第二级风选入口流量，在满足设备设计能力的范围内，再对第二级风选风机频率进行调整优化，最终形成品牌的工艺参数，为品牌在该工序工艺参数固化提供了较为准确的数据支撑。

“Y”品牌中，通过多批次测试计算，最终将烘丝后两级风选第二级入口流量控制在10％～11％之间。通过调整前后梗签剔除量对比，梗签剔除量由低于40kg/批次提升到80kg/批次左右，进一步提升了设备风选效果。同时，第一级风机频率由39Hz调整为37.4Hz，第二级风机频率由38.4Hz调整为37.4Hz，并固化在该品牌的工艺参数中。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种烟草风选设备，其特征在于，包括检测装置、加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备和取样装置；

所述检测装置具体包括水分仪和电子秤；

所述加工设备、第一级风选设备、第二级风选设备依次连接；

所述取样装置分别与所述第二级风选设备的杂质出口和烟草出口连接；

所述检测装置设置于所述加工设备的物料入口，且与所述取样装置连接。

2.根据权利要求1所述的烟草风选设备，其特征在于，所述检测装置还设置于所述第一级风选设备的物料入口。

3.一种二级风选流量测定方法，其特征在于，应用于权利要求1或2所述的烟草风选设备，所述方法包括：

获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

检测所述第一样本的重量，得到第一样本重量；检测所述第二样本的重量，得到第二样本重量；

检测所述第一样本或所述第二样本的含水量，得到样本含水量；

根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量之后，还包括：

检测单位时间内加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

根据所述来料流量和所述来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

根据所述物料入口处单位时间的干物质量和所述单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，

所述单位时间具体为15至30秒。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

根据所述第一级风选流量和所述第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

7.一种二级风选流量测定装置，其特征在于，包括：

样本获取单元，用于获取单位时间内的第二级风选设备的杂质出口的第一样本和烟草出口处的第二样本；

样本重量检测单元，用于检测所述第一样本的重量，得到第一样本重量；检测所述第二样本的重量，得到第二样本重量；

样本含水量检测单元，用于检测所述第一样本或所述第二样本的含水量，得到样本含水量；

二级风选计算单元，用于根据所述第一样本重量、所述第二样本重量和所述样本含水量，计算得到单位时间内的所述第二级风选设备的物料入口处单位时间的干物质量。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

来料检测单元，用于检测单位时间内加工设备的物料入口处的来料流量和来料含水量；

来料计算单元，用于根据所述来料流量和所述来料含水量，计算单位时间内的来料干物质；

二级风选流量比例计算单元，用于根据所述物料入口处单位时间的干物质量和所述单位时间内的来料干物质，计算第二级风选流量比例。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

一级风选检测单元，用于检测第一级风选设备的物料入口处的第一级风选流量和第一级风选含水量；

一级风选计算单元，用于根据所述第一级风选流量和所述第一级风选含水量，计算单位时间内的第一级风选干物质。

10.一种二级风选流量测定设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器：

所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；

所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求3-6任一项所述的二级风选流量测定方法。

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