CN113737196B - 一种节能的带钢酸洗机构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种节能的带钢酸洗机构,包括预热部分、酸洗部分和漂洗部分,构成循环结构,酸洗部分连接有酸罐部分,酸罐部分为酸洗部分提供酸液,用于对带钢进行酸洗;漂洗部分用于对带钢进行漂洗,漂洗后的漂洗水输送至预热部分,用于对带钢进行预热,酸罐部分设有石墨热交换器,加热酸液的石墨热交换器产生的蒸汽回水对预热部分内的预热水进行加热。本发明可将漂洗废水和蒸汽余热利用起来;使加热蒸汽冷凝更充分,减少能量损耗;减少酸液温降,提高酸洗速度。
Description
技术领域
本发明涉及带钢表面酸洗技术领域,具体而言,尤其涉及一种节能的带钢酸洗机构。
背景技术
带钢连续运行,在3个酸洗槽内去除氧化铁皮,在4个漂洗槽内去除表面残留酸液,经烘干机去除表面残留水分。纯净的脱盐水由4#漂洗槽进入,依次梯流,变成含有12g/l的漂洗废水,由1#漂洗槽流入冲洗水罐,经循环泵送到酸再生间。漂洗水由蒸汽直接加热到65~70℃。酸液由石墨热交换器加热到85℃,蒸汽经过换热,一部分变成冷凝水被脱盐水罐回收,另一部分经洗涤塔成为洗涤废水。但存在以下问题:
1.进入漂洗水罐的漂洗废水温度有65~67℃,热能没有被利用;2.石墨换热器的加热蒸汽冷凝不充分;3.带钢在1#酸洗槽吸收大量热能,使酸液产生15~30℃的温降。北方冬季,原料上机温度只有0~-20℃,对酸洗速度造成较大影响。
发明内容
根据上述提出的进入漂洗水罐的漂洗废水温度有65~67℃,热能没有被利用;石墨换热器的加热蒸汽冷凝不充分;带钢在1#酸洗槽吸收大量热能,使酸液产生15~30℃的温降,北方冬季,原料上机温度只有0~-20℃,对酸洗速度造成较大影响的技术问题,而提供一种节能的带钢酸洗机构。本发明主要通过设置预热部分,从而将漂洗废水和蒸汽余热利用起来;使加热蒸汽冷凝更充分,减少能量损耗;减少酸液温降,提高酸洗速度。
本发明采用的技术手段如下:
一种节能的带钢酸洗机构,包括:依次相互连接的预热部分、酸洗部分和漂洗部分,构成循环结构,酸洗部分连接有酸罐部分,酸罐部分为酸洗部分提供酸液,用于对带钢进行酸洗;漂洗部分用于对带钢进行漂洗,漂洗后的漂洗废水输送至预热部分,用于对带钢进行预热,其中,酸罐部分设有石墨热交换器,加热酸液的石墨热交换器产生的蒸汽回水对预热部分内的预热水进行加热;
酸洗部分由多个依次设置的酸洗槽组成,每个酸洗槽两侧均设置有溢流槽;酸罐部分由多个酸罐组成,分别为每个酸洗槽提供酸液;漂洗部分由多个呈梯度设置的漂洗槽组成,第一个漂洗槽连接有冲洗水罐,最后一个漂洗槽连接有脱盐水罐,脱盐水罐内的脱盐水输入最后一个漂洗槽,并依次梯流到第一个漂洗槽,对带钢漂洗后的漂洗废水流入冲洗水罐中,经冲洗水罐输送至预热部分中,作为预热水。
进一步地,所述预热部分由预热水槽、陶瓷换热器和预热水罐组成,预热水槽的一侧通过管线与预热水罐相连,另一侧通过隔离墙与1#溢流槽相邻设置;冲洗水罐通过冲洗水罐循环泵将65~67℃漂洗废水输送至预热水槽中作为预热水,冲洗水罐循环泵由液位检测控制器LIC1控制;
陶瓷换热器设置在预热水槽中,酸罐部分利用石墨热交换器产生的蒸汽回水输送至陶瓷换热器中进行热交换,对预热水槽内的预热水进行加热,预热水槽中设置有喷淋结构,喷淋结构将预热水喷淋到带钢上下表面,对带钢加热;预热水槽还连接有两条管线,每条管线上均设置预热循环泵;
预热水罐的容量为10m³,通过预热水罐循环泵与酸液再生间相连,预热水槽满流后,靠重力流入预热水罐,液位检测控制器LIC2控制预热水罐循环泵,将预热废水输送到酸液再生间。
进一步地,所述酸洗部分由三个依次设置的酸洗槽组成,分别为1#酸洗槽、2#酸洗槽和3#酸洗槽,1#酸洗槽两侧设置1#溢流槽和2#溢流槽,2#酸洗槽两侧设置3#溢流槽和4#溢流槽,3#酸洗槽两侧设置5#溢流槽和6#溢流槽,2#溢流槽和3#溢流槽间通过隔离墙进行相邻设置,4#溢流槽和5#溢流槽通过隔离墙进行相邻设置;酸罐部分由三个酸罐组成,分别为1#酸罐、2#酸罐和3#酸罐,每个酸罐均通过管线以及管线上设置的循环泵和加热器将加热后的酸液输送到对应的酸洗槽中,对带钢进行酸洗,酸洗槽中注满后溢流出的酸液流入两侧溢流槽中,溢流槽中的酸液以及酸洗后的酸液均输送回对应的酸罐中;其中,再生酸输送到3#酸罐中,并从3#酸罐依次输送到1#酸罐和2#酸罐中,再生酸为1#酸罐、2#酸罐和3#酸罐提供对带钢酸洗的酸液;
漂洗部分通过隔离墙与6#溢流槽相邻设置,设有4个呈梯度设置的漂洗槽,从左至右依次为1#漂洗槽、2#漂洗槽、3#漂洗槽和4#漂洗槽,相邻两个漂洗槽间设置隔离墙,隔离墙的高度从右至左依次降低,脱盐水罐通过管线与4#漂洗槽相连,脱盐水进入4#漂洗槽,依次梯流到1#漂洗槽,对带钢进行漂洗后,成为含12g/l的漂洗废水进入冲洗水罐;
加热器均采用石墨热交换器,各石墨热交换器工作后产生蒸汽回水和蒸汽,蒸汽回水汇集通入陶瓷换热器中,与预热水槽内的预热水进行热交换,被二次冷凝;蒸汽回水经过陶瓷换热器进行热交换后的出口冷凝水进入脱盐水罐。
进一步地,每个所述酸罐均连接有两条设置有循环泵和加热器的管线,两条管线上加热器产生的蒸汽或蒸汽回水各自汇集。
进一步地,预热水被加热至70~75℃,-13度的带钢温度达到31.5℃~41.6℃。
进一步地,所述预热水槽的液面高度为1m,长6m。
进一步地,每台所述的预热循环泵的工作能力为50m³/h,喷淋结构为6对喷淋管,喷射压力为0.25Mpa。
进一步地,所述陶瓷换热器的换热能力为500KW。
进一步地,所述冷凝水回收量由原来的2.3 m³/h增加到3.5m³/h,冷凝水补充到脱盐水罐中,增收的冷凝水量减少了脱盐水的消耗量。
进一步地,所述冲洗水罐和预热水罐均为液位控制,漂洗废水到预热水槽的输送量=脱盐水到4#漂洗槽的补充量=预热水到酸液再生间的输送量。
较现有技术相比,本发明具有以下优点:
1、本发明提供的节能的带钢酸洗机构,利用了酸液加热蒸汽的余热,解决了寒冷天气加热能力不足及酸液的温降问题,提高了酸洗过程中带钢表面的酸液温度,使酸洗速度得到提升。
2、本发明提供的节能的带钢酸洗机构,利用了漂洗废水的余热,经过蒸汽余热的二次加热后得到理想的带钢预热温度。加热酸液的蒸汽,通过石墨热交换器后,再次通过陶瓷换热器,实现了二次冷凝,使冷凝水的回收更充分,从而减少了脱盐水的消耗。
3、本发明提供的节能的带钢酸洗机构,节能增产,带钢预热不需额外能源。节水7488m³/年;增产38万吨/年。
综上,应用本发明的技术方案能够解决现有技术中的进入漂洗水罐的漂洗废水温度有65~67℃,热能没有被利用;石墨换热器的加热蒸汽冷凝不充分;带钢在1#酸洗槽吸收大量热能,使酸液产生5~10℃的温降,北方冬季,原料上机温度只有0~-20℃,对酸洗速度造成较大影响的问题。
基于上述理由本发明可在带钢酸洗过程节能等领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的结构示意图。
图中:1、1#酸洗槽;2、2#酸洗槽;3、3#酸洗槽;4、1#酸罐;5、2#酸罐;6、3#酸罐;7、1#漂洗槽;8、2#漂洗槽;9、3#漂洗槽;10、4#漂洗槽;11、脱盐水罐;12、冲洗水罐;13、预热水槽;14、陶瓷换热器;15、预热水罐。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图所示,本发明提供了一种节能的带钢酸洗机构,包括:依次相互连接的预热部分、酸洗部分和漂洗部分,构成循环结构,酸洗部分连接有酸罐部分,酸罐部分为酸洗部分提供酸液,用于对带钢进行酸洗;漂洗部分用于对带钢进行漂洗,漂洗后的漂洗废水输送至预热部分,用于对带钢进行预热,其中,酸罐部分设有石墨热交换器,加热酸液的石墨热交换器产生的蒸汽回水对预热部分内的预热水进行加热;
酸洗部分由多个依次设置的酸洗槽组成,每个酸洗槽两侧均设置有溢流槽;酸罐部分由多个酸罐组成,分别为每个酸洗槽提供酸液;漂洗部分由多个呈梯度设置的漂洗槽组成,第一个漂洗槽连接有冲洗水罐12,最后一个漂洗槽连接有脱盐水罐11,脱盐水罐11内的脱盐水输入最后一个漂洗槽,并依次梯流到第一个漂洗槽,对带钢漂洗后的漂洗废水流入冲洗水罐12中,经冲洗水罐12输送至预热部分中,作为预热水。
作为优选的实施方式,所述预热部分由预热水槽13、陶瓷换热器14和预热水罐15组成,预热水槽13的一侧通过管线与预热水罐15相连,另一侧通过隔离墙与1#溢流槽相邻设置;冲洗水罐12通过冲洗水罐12循环泵将65~67℃漂洗废水输送至预热水槽13中作为预热水,冲洗水罐12循环泵由液位检测控制器LIC1控制;
陶瓷换热器14设置在预热水槽13中,酸罐部分利用石墨热交换器产生的蒸汽回水输送至陶瓷换热器14中进行热交换,对预热水槽13内的预热水进行加热,预热水槽13中设置有喷淋结构,喷淋结构将预热水喷淋到带钢上下表面,对带钢加热;预热水槽13还连接有两条管线,每条管线上均设置预热循环泵;
预热水罐15的容量为10m³,通过预热水罐15循环泵与酸液再生间相连,预热水槽13满流后,靠重力流入预热水罐15,液位检测控制器LIC2控制预热水罐15循环泵,将预热废水输送到酸液再生间。
作为优选的实施方式,所述酸洗部分由三个依次设置的酸洗槽组成,分别为1#酸洗槽1、2#酸洗槽2和3#酸洗槽3,1#酸洗槽1两侧设置1#溢流槽和2#溢流槽,2#酸洗槽2两侧设置3#溢流槽和4#溢流槽,3#酸洗槽3两侧设置5#溢流槽和6#溢流槽,2#溢流槽和3#溢流槽间通过隔离墙进行相邻设置,4#溢流槽和5#溢流槽通过隔离墙进行相邻设置;酸罐部分由三个酸罐组成,分别为1#酸罐4、2#酸罐5和3#酸罐6,每个酸罐均通过管线以及管线上设置的循环泵和加热器将加热后的酸液输送到对应的酸洗槽中,对带钢进行酸洗,酸洗槽中注满后溢流出的酸液流入两侧溢流槽中,溢流槽中的酸液以及酸洗后的酸液均输送回对应的酸罐中;其中,再生酸输送到3#酸罐6中,并从3#酸罐6依次输送到1#酸罐4和2#酸罐5中,再生酸为1#酸罐4、2#酸罐5和3#酸罐6提供对带钢酸洗的酸液;
漂洗部分通过隔离墙与6#溢流槽相邻设置,设有4个呈梯度设置的漂洗槽,从左至右依次为1#漂洗槽7、2#漂洗槽8、3#漂洗槽9和4#漂洗槽10,相邻两个漂洗槽间设置隔离墙,隔离墙的高度从右至左依次降低,脱盐水罐11通过管线与4#漂洗槽10相连,脱盐水进入4#漂洗槽10,依次梯流到1#漂洗槽7,对带钢进行漂洗后,成为含12g/l的漂洗废水进入冲洗水罐12;
酸液加热器均采用石墨热交换器,各石墨热交换器工作后产生蒸汽回水和蒸汽,蒸汽回水汇集通入陶瓷换热器14中,与预热水槽13内的预热水进行热交换,被二次冷凝;蒸汽回水经过陶瓷换热器14进行热交换后的出口冷凝水进入脱盐水罐11。
作为优选的实施方式,每个所述酸罐均连接有两条设置有循环泵和加热器的管线,两条管线上加热器产生的蒸汽或蒸汽回水各自汇集。
作为优选的实施方式,预热水被加热至70~75℃,-13度的带钢温度达到31.5℃~41.6℃。
作为优选的实施方式,所述预热水槽13的液面高度为1m,长6m。
作为优选的实施方式,每台所述的预热循环泵的工作能力为50m³/h,喷淋结构为6对喷淋管,喷射压力为0.25Mpa。
作为优选的实施方式,所述陶瓷换热器14的换热能力为500KW。
作为优选的实施方式,所述冷凝水回收量由原来的2.3 m³/h增加到3.5m³/h,冷凝水补充到脱盐水罐11中,增收的冷凝水量减少了脱盐水的消耗量。
作为优选的实施方式,所述冲洗水罐12和预热水罐15均为液位控制,漂洗废水到预热水槽13的输送量=脱盐水到4#漂洗槽10的补充量=预热水到酸液再生间的输送量。
实施例1
如图1所示,本发明提供了一种节能的带钢酸洗机构,为了将漂洗废水和蒸汽余热利用起来;使加热蒸汽冷凝更充分,减少能量损耗,减少酸液温降,提高酸洗速度,本实施例:
一、增设了预热水槽
1. 在1#酸洗槽入口增设预热水槽,预热带钢。液面高度1m;长6m。
2. 预热方式,向带钢上下表面喷淋67~70 ℃热水。
3. 连接有2台预热循环泵。每台能力为50m³/h。设置6对喷淋管,喷射压力为0.25Mpa。
4. 增设1台陶瓷换热器,加热预热水。换热能力为500KW。
二、设置预热水罐
1. 收集预热水槽满流后溢出的预热废水。容量为10 m³。
2. 设置1台预热水罐循环泵,液位控制,向酸液再生间(去酸再生间)输送预热废水。
三、引入蒸汽
1. 酸罐的加热器的蒸汽回水管与脱盐水罐的连接断开,接入陶瓷换热器。
2. 陶瓷换热器蒸汽出口通过管线接入脱盐水罐。
四、引入漂洗废水
1. 断开冲洗废水(漂洗废水)去酸液再生间的管路,冲洗废水不再直接输送到酸液再生间。
2. 冲洗水罐循环泵输出端接入预热水槽,液位控制冲洗水罐向预热水槽输送漂洗废水。
3. 向酸液再生间输送的漂洗废水变成预热水罐循环泵输送的预热废水。
实施例2
一、预热水。脱盐水罐中的脱盐水进入4#漂洗槽,依次梯流到1#漂洗槽,成为含12g/l的漂洗废水进入冲洗水罐,冲洗水罐循环泵将65~67℃漂洗废水输送到预热水槽,预热水喷淋到带钢上下表面,对带钢加热。预热水槽满流后,靠重力流入预热水罐,LIC2控制预热水罐循环泵,将预热废水输送到酸液再生间。
二、预热水的加热。通过各石墨热交换器的蒸汽回水进入陶瓷换热器,与预热水槽内的预热水进行热交换,被2次冷凝,同时将预热水加热到70~75℃;蒸汽回水经过陶瓷换热器后冷凝,出口冷凝水进入脱盐水罐。
三、 带钢温度。经过70~75℃预热水的喷淋加热,-13度的带钢温度达到31.5℃~41.6℃。
四、冷凝水回收。冷凝水回收量由原来的2.3 m³/h增加到3.5m³/h。冷凝水补充到脱盐水罐中,因此增收的冷凝水量等于减少脱盐水的消耗量。
五、酸洗速度。夏季最大酸洗速度由190m/mint提高的220m/min。冬季最大酸洗速度由180m/min提高到220m/min。
六、冲洗水罐和预热水罐均为液位控制。漂洗废水到预热水槽的输送量=脱盐水到4#漂洗槽的补充量=预热水到酸液再生间的输送量。
比较例
本发明与现有技术推算比较表:
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,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,或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种节能的带钢酸洗机构,其特征在于,包括:依次相互连接的预热部分、酸洗部分和漂洗部分,构成循环结构,酸洗部分连接有酸罐部分,酸罐部分为酸洗部分提供酸液,用于对带钢进行酸洗;漂洗部分用于对带钢进行漂洗,漂洗后的漂洗废水输送至预热部分,用于对带钢进行预热,其中,酸罐部分设有石墨热交换器,加热酸液的石墨热交换器产生的蒸汽回水对预热部分内的预热水进行加热;
酸洗部分由多个依次设置的酸洗槽组成,每个酸洗槽两侧均设置有溢流槽;酸罐部分由多个酸罐组成,分别为每个酸洗槽提供酸液;漂洗部分由多个呈梯度设置的漂洗槽组成,第一个漂洗槽连接有冲洗水罐(12),最后一个漂洗槽连接有脱盐水罐(11),脱盐水罐(11)内的脱盐水输入最后一个漂洗槽,并依次梯流到第一个漂洗槽,对带钢漂洗后的漂洗废水流入冲洗水罐(12)中,经冲洗水罐(12)输送至预热部分中,作为预热水;
预热部分由预热水槽(13)、陶瓷换热器(14)和预热水罐(15)组成;
各石墨热交换器工作后产生蒸汽回水和蒸汽,蒸汽回水汇集通入陶瓷换热器(14)中,与预热水槽(13)内的预热水进行热交换,被二次冷凝;蒸汽回水经过陶瓷换热器(14)进行热交换后的出口冷凝水进入脱盐水罐(11)。
2.根据权利要求1所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述预热水槽(13)的一侧通过管线与预热水罐(15)相连,另一侧通过隔离墙与1#溢流槽相邻设置;冲洗水罐(12)通过冲洗水罐(12)循环泵将65~67℃漂洗废水输送至预热水槽(13)中作为预热水,冲洗水罐(12)循环泵由液位检测控制器LIC1控制;
陶瓷换热器(14)设置在预热水槽(13)中,酸罐部分利用石墨热交换器产生的蒸汽回水输送至陶瓷换热器(14)中进行热交换,对预热水槽(13)内的预热水进行加热,预热水槽(13)中设置有喷淋结构,喷淋结构将预热水喷淋到带钢上下表面,对带钢加热;预热水槽(13)还连接有两条管线,每条管线上均设置预热循环泵;
预热水罐(15)的容量为10m³,通过预热水罐(15)循环泵与酸液再生间相连,预热水槽(13)满流后,靠重力流入预热水罐(15),液位检测控制器LIC2控制预热水罐(15)循环泵,将预热废水输送到酸液再生间。
3.根据权利要求2所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述酸洗部分由三个依次设置的酸洗槽组成,分别为1#酸洗槽(1)、2#酸洗槽(2)和3#酸洗槽(3),1#酸洗槽(1)两侧设置1#溢流槽和2#溢流槽,2#酸洗槽(2)两侧设置3#溢流槽和4#溢流槽,3#酸洗槽(3)两侧设置5#溢流槽和6#溢流槽,2#溢流槽和3#溢流槽间通过隔离墙进行相邻设置,4#溢流槽和5#溢流槽通过隔离墙进行相邻设置;酸罐部分由三个酸罐组成,分别为1#酸罐(4)、2#酸罐(5)和3#酸罐(6),每个酸罐均通过管线以及管线上设置的循环泵和加热器将加热后的酸液输送到对应的酸洗槽中,对带钢进行酸洗,酸洗槽中注满后溢流出的酸液流入两侧溢流槽中,溢流槽中的酸液以及酸洗后的酸液均输送回对应的酸罐中;其中,再生酸输送到3#酸罐(6)中,并从3#酸罐(6)依次输送到1#酸罐(4)和2#酸罐(5)中,再生酸为1#酸罐(4)、2#酸罐(5)和3#酸罐(6)提供对带钢酸洗的酸液;
漂洗部分通过隔离墙与6#溢流槽相邻设置,设有4个呈梯度设置的漂洗槽,从左至右依次为1#漂洗槽(7)、2#漂洗槽(8)、3#漂洗槽(9)和4#漂洗槽(10),相邻两个漂洗槽间设置隔离墙,隔离墙的高度从右至左依次降低,脱盐水罐(11)通过管线与4#漂洗槽(10)相连,脱盐水进入4#漂洗槽(10),依次梯流到1#漂洗槽(7),对带钢进行漂洗后,成为含12g/l的漂洗废水进入冲洗水罐(12);
加热器均采用石墨热交换器。
4.根据权利要求3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,每个所述酸罐均连接有两条设置有循环泵和加热器的管线,两条管线上加热器产生的蒸汽或蒸汽回水各自汇集。
5.根据权利要求1、2或3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,预热水被加热至70~75℃,-13摄氏度的带钢温度达到31.5℃~41.6℃。
6.根据权利要求2或3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述预热水槽(13)的液面高度为1m,长6m。
7.根据权利要求2所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,每台所述的预热循环泵的工作能力为50m³/h,喷淋结构为6对喷淋管,喷射压力为0.25Mpa。
8.根据权利要求2或3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述陶瓷换热器(14)的换热能力为500KW。
9.根据权利要求3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述冷凝水回收量由原来的2.3 m³/h增加到3.5m³/h,冷凝水补充到脱盐水罐(11)中,增收的冷凝水量减少了脱盐水的消耗量。
10.根据权利要求3所述的节能的带钢酸洗机构,其特征在于,所述冲洗水罐(12)和预热水罐(15)均为液位控制,漂洗废水到预热水槽(13)的输送量=脱盐水到4#漂洗槽(10)的补充量=预热水到酸液再生间的输送量。
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