CN111649599A - 一种高温管壳式换热器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于换热器设备技术领域,具体的说是一种高温管壳式换热器,包括管壳、水管和热气管;所述管壳为圆柱体结构设计;所述管壳的内部开设有空腔;所述管壳的左右侧面于管壳的轴线位置均开设有安装孔;两个所述安装孔的内部共同固连有同一个水管;所述管壳的左右内表面之间于水管位置固连有热气管,通过本发明有效的实现了对水管外表面不断冷凝汇集的冷凝水进行实时的清除,避免冷凝水大量的汇集在水管的外表面,形成一层水层,影响后续的换热效率,且可以同步清除水管内表面粘附的大量的矿物质,避免矿物质所形成的水碱对换热效率的影响。

Description

一种高温管壳式换热器
技术领域
本发明属于换热器设备技术领域,具体的说是一种高温管壳式换热器。
背景技术
管壳式换热器又称列管式换热器,是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的间壁式换热器,这种换热器结构简单、造价低、流通截面较宽、易于清洗水垢,但传热系数低、占地面积大,可用各种结构材料(主要是金属材料)制造,能在高温、高压下使用,是应用最广的类型。
根据CN109654909B一种高温高压微细管壳式换热器,现有技术中,通过热蒸汽对低温水进行加热时,通过热蒸汽内部水汽在水管的表面冷凝液化,实现热蒸汽内部的热量传导入低温水中,对低温水进行快速的加热,但是大量的热蒸汽在水管的外表面冷凝汇集,会严重的影响接下来的换热效率,且低温水在被加热的过程中,低温水内部所含有的矿物质容易粘附于水管的内表面,换热管长期使用后,水管的内表面会粘附大量的矿物质,进而也会严重影响换热效率等问题。
鉴于此,为了克服上述技术问题,本公司设计研发了一种高温管壳式换热器,解决了上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,解决现有技术中,通过热蒸汽对低温水进行加热时,通过热蒸汽内部水汽在水管的表面冷凝液化,实现热蒸汽内部的热量传导入低温水中,对低温水进行快速的加热,但是大量的热蒸汽在水管的外表面冷凝汇集,会严重的影响接下来的换热效率,且低温水在被加热的过程中,低温水内部所含有的矿物质容易粘附于水管的内表面,换热管长期使用后,水管的内表面会粘附大量的矿物质,进而也会严重影响换热效率等问题,本发明提出一种高温管壳式换热器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述的一种高温管壳式换热器,包括管壳、水管和热气管;所述管壳为圆柱体结构设计;所述管壳的内部开设有空腔;所述管壳的左右侧面于管壳的轴线位置均开设有安装孔;两个所述安装孔的内部共同固连有同一个水管;所述管壳的左右内表面之间于水管位置固连有热气管,热气管套接于水管的外部,且热气管的截面为三角形结构设计,三角形顶点位置进行圆角化;所述管壳的上表面固连有动力箱体;所述动力箱体的内部开设有动力槽;所述管壳和热气管的上表面靠近管壳的左侧侧面位置共同固连有同一个进气管;所述管壳和热气管的上表面靠近管壳的右侧侧面位置共同固连有同一个出气管;所述动力箱体的内部固连有动力块;所述动力块的内部开设有风腔,所述风腔的内部转动连接有风柱;所述风柱的外表面于风腔位置固连有均匀布置的风叶;所述动力块的上表面固连有换向阀,且换向阀与进气管和风腔之间分别连通,风腔的出气口与出气管连通;所述风柱的外表面靠近风柱的右侧侧面位置固连有第一齿轮;所述第一齿轮的下方位置啮合连接有第二齿轮;所述第二齿轮的下表面固连有动力柱;且动力柱的下端面穿过管壳和热气管的管壁并延伸至热气管的内部;所述动力柱与热气管之间设有密封转环;所述动力柱的外弧面靠近动力柱的下表面位置固连有传动齿;所述传动齿位置左右方向啮合连接有齿板;所述热气管的外表面于动力柱的左右两侧位置均设有清水环;工作时,当通过高温管壳式换热器对低温水进行加热时,常用有两种方式,第一是通过热蒸汽对低温水进行换热加热,第二是通过高温水对低温水进行换热加热,现有技术中,通过热蒸汽对低温水进行加热时,通过热蒸汽内部水汽在水管的表面冷凝液化,实现热蒸汽内部的热量传导入低温水中,对低温水进行快速的加热,但是大量的热蒸汽在水管的外表面冷凝汇集,会严重的影响接下来的换热效率,且低温水在被加热的过程中,低温水内部所含有的矿物质容易粘附于水管的内表面,换热管长期使用后,水管的内表面会粘附大量的矿物质,进而也会严重影响换热效率等问题,通过本发明的一种高温管壳式换热器,当需要对低温水进行加热时,首先将低温水通过水管的左侧端面导入换热器的内部,同时通过进气管不断向热气管的内部导入高压热蒸汽,实现对低温水的加热,同时高压热蒸汽也会同步导入到风腔的内部,通过带动风叶转动,进而带动风柱转动,风柱会带动第一齿轮转动,第一齿轮通过齿轮啮合方式带动第二齿轮转动,第二齿轮进而带动动力柱转动,动力柱可以通过其表面的传动齿,带动齿板左右移动,齿板进而带动清水环的左右移动,实现对水管外表面冷凝水的清除,通过本发明的一种高温管壳式换热器,有效的实现了对水管外表面不断冷凝汇集的冷凝水进行实时的清除,避免冷凝水大量的汇集在水管的外表面,形成一层水层,影响后续的换热效率,且可以同步清除水管内表面粘附的大量的矿物质,避免矿物质所形成的水碱对换热效率的影响。
优选的,两个所述清水环相对于热气管一侧侧面位置均开设有均匀布置的转孔;所述转孔的内部均转动连接有滚球;所述滚球与对应的转孔之间均转动连接有转轴,且转轴均与清水环的轴线不垂直;所述清水环的右侧侧面均开设有转槽,且齿板均转动连接于对应的转槽内;两个所述清水环背离于齿板的一侧侧面位置均设有擦板;工作时,通过在清水环的内表面设置均匀布置的滚球,通过滚球绕着对应倾斜的转轴转动,使得清水环在被齿板进行左右导动的同时可以绕着水管的外表面做同步转动,且滚球也可以大幅减少清水环与水管外表面之间的摩擦力,通过清水环表面的擦板可以有效的去除水管表面的冷凝水。
优选的,两个所述清水环的外弧面均转动连接有套环;所述套环和对应的清水环之间位置均设有调节板;所述调节板与对应的套环之间均固连有均匀布置的弹簧;所述调节板背离于齿板的一侧侧面位置均固连有均匀不布置的凸球;所述调节板相对于齿板的一侧侧面均与擦板之间相互固连;工作时,通过设置调节板,当擦板在对水管的表面进行清水作业时,擦板与水管之间的摩擦力较大,进而擦板会对调节板产生切向的作用力,调节板与清水环之间产生相对转动,调节板表面均匀布置的凸球以及配合调节板与套环之间的弹簧作用,可以实现调节板的左右移动,进而对擦板有规律的自动挤压,使得擦板内部水分不会出现饱和现象,提高擦板的吸水能力。
优选的,所述水管的内部于两个清水环位置均固连设有清理环;所述清理环为磁性材料设计;所述清理环相对于水管的一侧侧面位置均滚动连接有均匀布置的球珠;工作时,通过在水管的内部设置清理环,通过将清理环设计为磁性材料,使得清理环可以对清水环进行同步带动,实现清理环不断清除水碱的作业,通过在清理环的表面设置均匀布置的球珠可以起到减少摩擦力的作用。
优选的,两个所述清理环的左右两侧侧面位置均固连有均匀布置的刮刀;所述刮刀的上、左、右均为刮刃结构设计;工作时,通过在清理环的左右两侧侧面设置均匀布置的刮刀,通过刮刀的作用可以大幅提升清理环清除水管内表面水碱的能力。
优选的,所述清理环的表面开设有均匀布置的调节孔;所述调节孔的内部均固连有调节块;所述调节孔的一侧侧面位置均固连有第一伸缩杆;所述调节块相对于清理环的轴线一侧侧面位置均开设有调节槽;所述调节槽的内部均滑动连接有滑块;所述滑块于对应的调节槽的槽底一侧侧面位置均固连有第二伸缩杆;所有所述滑块背离于清理环的内表面一侧侧面位置均共同固连有同一个弹性膜,且弹性膜与对应的清理环的内表面之间相互固定连接;工作时,通过设置调节块,当清理环沿着水流方向运动时,调节环会挤压第一伸缩杆,使得第一伸缩杆内部的气体进入到对应的第二伸缩杆的内部,第二伸缩杆顶出,第二伸缩杆进而会带动对应的滑块顶出,滑块均会顶起弹性膜,实现清理环内径的变化,清理环的内径减少,流动的低温水会自动带动清理环移动,起到促进移动环运动以及清除水碱的作用。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种高温管壳式换热器,通过设置管壳、水管和热气管,通过水管的外表面设置清水管以及水管的内表面设置清理环,有效的实现了对水管外表面不断冷凝汇集的冷凝水进行实时的清除,避免冷凝水大量的汇集在水管的外表面,形成一层水层,影响后续的换热效率,且可以同步清除水管内表面粘附的大量的矿物质,避免矿物质所形成的水碱对换热效率的影响。
2.本发明所述的一种高温管壳式换热器,通过设置调节块、滑块和弹性膜,当清理环沿着水流方向运动时,调节环会挤压第一伸缩杆,使得第一伸缩杆内部的气体进入到对应的第二伸缩杆的内部,第二伸缩杆顶出,第二伸缩杆进而会带动对应的滑块顶出,滑块均会顶起弹性膜,实现清理环内径的变化,清理环的内径减少,流动的低温水会自动带动清理环移动,起到促进移动环运动以及清除水碱的作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图;
图2是本发明的俯视图;
图3是图2中A-A处的截面视图;
图4是本发明的清理环所在部件的立体图;
图5是本发明的清理环所在部件的剖视图;
图6是图3中B处的局部放大视图;
图7是图3中C处的局部放大视图;
图中:管壳1、动力箱体11、进气管12、出气管13、风叶14、第一齿轮15、第二齿轮16、动力柱17、水管2、清理环21、调节块22、第一伸缩杆23、滑块24、第二伸缩杆25、弹性膜26、热气管3、齿板31、清水环32、滚球33、擦板34、套环35、调节板36、弹簧37、凸球38。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图7所示,本发明所述的一种高温管壳式换热器,包括管壳1、水管2和热气管3;所述管壳1为圆柱体结构设计;所述管壳1的内部开设有空腔;所述管壳1的左右侧面于管壳1的轴线位置均开设有安装孔;两个所述安装孔的内部共同固连有同一个水管2;所述管壳1的左右内表面之间于水管2位置固连有热气管3,热气管3套接于水管2的外部,且热气管3的截面为三角形结构设计,三角形顶点位置进行圆角化;所述管壳1的上表面固连有动力箱体11;所述动力箱体11的内部开设有动力槽;所述管壳1和热气管3的上表面靠近管壳1的左侧侧面位置共同固连有同一个进气管12;所述管壳1和热气管3的上表面靠近管壳1的右侧侧面位置共同固连有同一个出气管13;所述动力箱体11的内部固连有动力块;所述动力块的内部开设有风腔,所述风腔的内部转动连接有风柱;所述风柱的外表面于风腔位置固连有均匀布置的风叶14;所述动力块的上表面固连有换向阀,且换向阀与进气管12和风腔之间分别连通,风腔的出气口与出气管13连通;所述风柱的外表面靠近风柱的右侧侧面位置固连有第一齿轮15;所述第一齿轮15的下方位置啮合连接有第二齿轮16;所述第二齿轮16的下表面固连有动力柱17;且动力柱17的下端面穿过管壳1和热气管3的管壁并延伸至热气管3的内部;所述动力柱17与热气管3之间设有密封转环;所述动力柱17的外弧面靠近动力柱17的下表面位置固连有传动齿;所述传动齿位置左右方向啮合连接有齿板31;所述热气管3的外表面于动力柱17的左右两侧位置均设有清水环32;工作时,当通过高温管壳1式换热器对低温水进行加热时,常用有两种方式,第一是通过热蒸汽对低温水进行换热加热,第二是通过高温水对低温水进行换热加热,现有技术中,通过热蒸汽对低温水进行加热时,通过热蒸汽内部水汽在水管2的表面冷凝液化,实现热蒸汽内部的热量传导入低温水中,对低温水进行快速的加热,但是大量的热蒸汽在水管2的外表面冷凝汇集,会严重的影响接下来的换热效率,且低温水在被加热的过程中,低温水内部所含有的矿物质容易粘附于水管2的内表面,换热管长期使用后,水管2的内表面会粘附大量的矿物质,进而也会严重影响换热效率等问题,通过本发明的一种高温管壳式换热器,当需要对低温水进行加热时,首先将低温水通过水管2的左侧端面导入换热器的内部,同时通过进气管12不断向热气管3的内部导入高压热蒸汽,实现对低温水的加热,同时高压热蒸汽也会同步导入到风腔的内部,通过带动风叶14转动,进而带动风柱转动,风柱会带动第一齿轮15转动,第一齿轮15通过齿轮啮合方式带动第二齿轮16转动,第二齿轮16进而带动动力柱17转动,动力柱17可以通过其表面的传动齿,带动齿板31左右移动,齿板31进而带动清水环32的左右移动,实现对水管2外表面冷凝水的清除,通过本发明的一种高温管壳式换热器,有效的实现了对水管2外表面不断冷凝汇集的冷凝水进行实时的清除,避免冷凝水大量的汇集在水管2的外表面,形成一层水层,影响后续的换热效率,且可以同步清除水管2内表面粘附的大量的矿物质,避免矿物质所形成的水碱对换热效率的影响。
作为本发明的一种实施方式,两个所述清水环32相对于热气管3一侧侧面位置均开设有均匀布置的转孔;所述转孔的内部均转动连接有滚球33;所述滚球33与对应的转孔之间均转动连接有转轴,且转轴均与清水环32的轴线不垂直;所述清水环32的右侧侧面均开设有转槽,且齿板31均转动连接于对应的转槽内;两个所述清水环32背离于齿板31的一侧侧面位置均设有擦板34;工作时,通过在清水环32的内表面设置均匀布置的滚球33,通过滚球33绕着对应倾斜的转轴转动,使得清水环32在被齿板31进行左右导动的同时可以绕着水管2的外表面做同步转动,且滚球33也可以大幅减少清水环32与水管2外表面之间的摩擦力,通过清水环32表面的擦板34可以有效的去除水管2表面的冷凝水。
作为本发明的一种实施方式,两个所述清水环32的外弧面均转动连接有套环35;所述套环35和对应的清水环32之间位置均设有调节板36;所述调节板36与对应的套环35之间均固连有均匀布置的弹簧37;所述调节板36背离于齿板31的一侧侧面位置均固连有均匀不布置的凸球38;所述调节板36相对于齿板31的一侧侧面均与擦板34之间相互固连;工作时,通过设置调节板36,当擦板34在对水管2的表面进行清水作业时,擦板34与水管2之间的摩擦力较大,进而擦板34会对调节板36产生切向的作用力,调节板36与清水环32之间产生相对转动,调节板36表面均匀布置的凸球38以及配合调节板36与套环35之间的弹簧37作用,可以实现调节板36的左右移动,进而对擦板34有规律的自动挤压,使得擦板34内部水分不会出现饱和现象,提高擦板34的吸水能力。
作为本发明的一种实施方式,所述水管2的内部于两个清水环32位置均固连设有清理环21;所述清理环21为磁性材料设计;所述清理环21相对于水管2的一侧侧面位置均滚动连接有均匀布置的球珠;工作时,通过在水管2的内部设置清理环21,通过将清理环21设计为磁性材料,使得清理环21可以对清水环32进行同步带动,实现清理环21不断清除水碱的作业,通过在清理环21的表面设置均匀布置的球珠可以起到减少摩擦力的作用。
作为本发明的一种实施方式,两个所述清理环21的左右两侧侧面位置均固连有均匀布置的刮刀;所述刮刀的上、左、右均为刮刃结构设计;工作时,通过在清理环21的左右两侧侧面设置均匀布置的刮刀,通过刮刀的作用可以大幅提升清理环21清除水管2内表面水碱的能力。
作为本发明的一种实施方式,所述清理环21的表面开设有均匀布置的调节孔;所述调节孔的内部均固连有调节块22;所述调节孔的一侧侧面位置均固连有第一伸缩杆23;所述调节块22相对于清理环21的轴线一侧侧面位置均开设有调节槽;所述调节槽的内部均滑动连接有滑块24;所述滑块24于对应的调节槽的槽底一侧侧面位置均固连有第二伸缩杆25;所有所述滑块24背离于清理环21的内表面一侧侧面位置均共同固连有同一个弹性膜26,且弹性膜26与对应的清理环21的内表面之间相互固定连接;工作时,通过设置调节块22,当清理环21沿着水流方向运动时,调节环会挤压第一伸缩杆23,使得第一伸缩杆23内部的气体进入到对应的第二伸缩杆25的内部,第二伸缩杆25顶出,第二伸缩杆25进而会带动对应的滑块24顶出,滑块24均会顶起弹性膜26,实现清理环21内径的变化,清理环21的内径减少,流动的低温水会自动带动清理环21移动,起到促进移动环运动以及清除水碱的作用。
具体工作流程如下:
工作时,当需要对低温水进行加热时,首先将低温水通过水管2的左侧端面导入换热器的内部,同时通过进气管12不断向热气管3的内部导入高压热蒸汽,实现对低温水的加热,同时高压热蒸汽也会同步导入到风腔的内部,通过带动风叶14转动,进而带动风柱转动,风柱会带动第一齿轮15转动,第一齿轮15通过齿轮啮合方式带动第二齿轮16转动,第二齿轮16进而带动动力柱17转动,动力柱17可以通过其表面的传动齿,带动齿板31左右移动,齿板31进而带动清水环32的左右移动,实现对水管2外表面冷凝水的清除;通过在清水环32的内表面设置均匀布置的滚球33,通过滚球33绕着对应倾斜的转轴转动,使得清水环32在被齿板31进行左右导动的同时可以绕着水管2的外表面做同步转动,且滚球33也可以大幅减少清水环32与水管2外表面之间的摩擦力,通过清水环32表面的擦板34可以有效的去除水管2表面的冷凝水;通过设置调节板36,当擦板34在对水管2的表面进行清水作业时,擦板34与水管2之间的摩擦力较大,进而擦板34会对调节板36产生切向的作用力,调节板36与清水环32之间产生相对转动,调节板36表面均匀布置的凸球38以及配合调节板36与套环35之间的弹簧37作用,可以实现调节板36的左右移动,进而对擦板34有规律的自动挤压,使得擦板34内部水分不会出现饱和现象,提高擦板34的吸水能力;通过在水管2的内部设置清理环21,通过将清理环21设计为磁性材料,使得清理环21可以对清水环32进行同步带动,实现清理环21不断清除水碱的作业,通过在清理环21的表面设置均匀布置的球珠可以起到减少摩擦力的作用;通过在清理环21的左右两侧侧面设置均匀布置的刮刀,通过刮刀的作用可以大幅提升清理环21清除水管2内表面水碱的能力;通过设置调节块22,当清理环21沿着水流方向运动时,调节环会挤压第一伸缩杆23,使得第一伸缩杆23内部的气体进入到对应的第二伸缩杆25的内部,第二伸缩杆25顶出,第二伸缩杆25进而会带动对应的滑块24顶出,滑块24均会顶起弹性膜26,实现清理环21内径的变化,清理环21的内径减少,流动的低温水会自动带动清理环21移动,起到促进移动环运动以及清除水碱的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种高温管壳式换热器,包括管壳(1)、水管(2)和热气管(3);其特征在于:所述管壳(1)为圆柱体结构设计;所述管壳(1)的内部开设有空腔;所述管壳(1)的左右侧面于管壳(1)的轴线位置均开设有安装孔;两个所述安装孔的内部共同固连有同一个水管(2);所述管壳(1)的左右内表面之间于水管(2)位置固连有热气管(3),热气管(3)套接于水管(2)的外部,且热气管(3)的截面为三角形结构设计,三角形顶点位置进行圆角化;所述管壳(1)的上表面固连有动力箱体(11);所述动力箱体(11)的内部开设有动力槽;所述管壳(1)和热气管(3)的上表面靠近管壳(1)的左侧侧面位置共同固连有同一个进气管(12);所述管壳(1)和热气管(3)的上表面靠近管壳(1)的右侧侧面位置共同固连有同一个出气管(13);所述动力箱体(11)的内部固连有动力块;所述动力块的内部开设有风腔,所述风腔的内部转动连接有风柱;所述风柱的外表面于风腔位置固连有均匀布置的风叶(14);所述动力块的上表面固连有换向阀,且换向阀与进气管(12)和风腔之间分别连通,风腔的出气口与出气管(13)连通;所述风柱的外表面靠近风柱的右侧侧面位置固连有第一齿轮(15);所述第一齿轮(15)的下方位置啮合连接有第二齿轮(16);所述第二齿轮(16)的下表面固连有动力柱(17);且动力柱(17)的下端面穿过管壳(1)和热气管(3)的管壁并延伸至热气管(3)的内部;所述动力柱(17)与热气管(3)之间设有密封转环;所述动力柱(17)的外弧面靠近动力柱(17)的下表面位置固连有传动齿;所述传动齿位置左右方向啮合连接有齿板(31);所述热气管(3)的外表面于动力柱(17)的左右两侧位置均设有清水环(32)。
2.根据权利要求1所述一种高温管壳式换热器,其特征在于:两个所述清水环(32)相对于热气管(3)一侧侧面位置均开设有均匀布置的转孔;所述转孔的内部均转动连接有滚球(33);所述滚球(33)与对应的转孔之间均转动连接有转轴,且转轴均与清水环(32)的轴线不垂直;所述清水环(32)的右侧侧面均开设有转槽,且齿板(31)均转动连接于对应的转槽内;两个所述清水环(32)背离于齿板(31)的一侧侧面位置均设有擦板(34)。
3.根据权利要求2所述一种高温管壳式换热器,其特征在于:两个所述清水环(32)的外弧面均转动连接有套环(35);所述套环(35)和对应的清水环(32)之间位置均设有调节板(36);所述调节板(36)与对应的套环(35)之间均固连有均匀布置的弹簧(37);所述调节板(36)背离于齿板(31)的一侧侧面位置均固连有均匀不布置的凸球(38);所述调节板(36)相对于齿板(31)的一侧侧面均与擦板(34)之间相互固连。
4.根据权利要求3所述一种高温管壳式换热器,其特征在于:所述水管(2)的内部于两个清水环(32)位置均固连设有清理环(21);所述清理环(21)为磁性材料设计;所述清理环(21)相对于水管(2)的一侧侧面位置均滚动连接有均匀布置的球珠。
5.根据权利要求4所述一种高温管壳式换热器,其特征在于:两个所述清理环(21)的左右两侧侧面位置均固连有均匀布置的刮刀;所述刮刀的上、左、右均为刮刃结构设计。
6.根据权利要求4所述一种高温管壳式换热器,其特征在于:所述清理环(21)的表面开设有均匀布置的调节孔;所述调节孔的内部均固连有调节块(22);所述调节孔的一侧侧面位置均固连有第一伸缩杆(23);所述调节块(22)相对于清理环(21)的轴线一侧侧面位置均开设有调节槽;所述调节槽的内部均滑动连接有滑块(24);所述滑块(24)于对应的调节槽的槽底一侧侧面位置均固连有第二伸缩杆(25);所有所述滑块(24)背离于清理环(21)的内表面一侧侧面位置均共同固连有同一个弹性膜(26),且弹性膜(26)与对应的清理环(21)的内表面之间相互固定连接。
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