CN115235243A - 一种二硫化碳气体反应炉加热装置及加热方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及二硫化碳技术领域，且公开了一种二硫化碳气体反应炉加热装置及加热方法，所述装置包括电加热器本体，所述电加热器本体包括外壳，所述外壳外壁设有保温层，所述外壳侧壁一端设有进风口，所述外壳侧壁另一端设有出风口，所述出风口内设有送风阀门，所述进风口与出风口之间设有第一螺旋管，所述第一螺旋管的每一圈的终点到下一圈的起点之间均设有环形管，所述第一螺旋管的每一圈的终点与对应的环形管起点通过第一电磁阀相连接，所述第一螺旋管的每一圈的起点与对应的环形管终点通过第二电磁阀相连通；本发明通过第一螺旋管、环形管等之间的相互配合，实现对未达到预设温度的氮气进行补温，进而使氮气温度与风量达到生产需求。

Description

一种二硫化碳气体反应炉加热装置及加热方法

技术领域

本发明属于二硫化碳技术领域，具体为一种二硫化碳气体反应炉加热装置及加热方法。

背景技术

二硫化碳作为一种重要的化工原料，主要作为制造黏胶纤维、玻璃纸的原材料，并且是生产人造丝、赛璐玢、四氯化碳、农药杀菌剂、橡胶助剂的原料，二硫化碳气体反应炉在反应过程中，通过压缩机压缩氮气，氮气进入电加热器升温，然后进入反应室，通过控制氮气的温度控制反应室中二硫化碳的反应温度，但是电加热器体积较大，不便于根据实际需求进行移动，存在一定的局限性。

现有氮气加热装置中，常常通过改变加热管道中的挡板而改变热气流在管道中的加热时间，进而保证加热温度，但由于挡板的调整，影响了氮气气流尾端的气流流速，进入二硫化碳气体反应炉内的氮气发生变化，导致其反应炉生产效率低。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种二硫化碳气体反应炉加热装置，有效的解决了上述背景技术中电加热器体积较大，不便于根据实际需求进行移动，且现有氮气加热装置不能适用于二硫化碳气体反应炉内的氮气的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二硫化碳气体反应炉加热装置，包括电加热器本体，所述电加热器本体包括外壳，所述外壳外壁设有保温层，所述外壳侧壁一端设有进风口，所述外壳侧壁另一端设有出风口，所述出风口内设有送风阀门，所述进风口与出风口之间设有第一螺旋管，所述第一螺旋管的每一圈的终点到下一圈的起点之间均设有环形管，所述第一螺旋管的每一圈的终点与对应的环形管起点通过第一电磁阀相连接，所述第一螺旋管的每一圈的起点与对应的环形管终点通过第二电磁阀相连通；且所述环形管终点与第一螺旋管起点通过第一管道相连通，所述第一管道内设有第三电磁阀，所述第一螺旋管的每一圈的起点设有第四电磁阀，所述第一螺旋管的每一圈的终点设有第五电磁阀，所述第一螺旋管内均设有定频电加热棒，所述第二电磁阀内设有变频电加热棒，所述环形管通过泄压阀门与导管连通，所述导管通过第二管道与产品换热器连通；所述产品换热器将生产出的产品热量传递给氮气，使氮气转变为低温氮气；所述第一螺旋管和环形管的每一圈的终点均设有温度传感器；所述第一螺旋管与环形管每一圈的路径相等；

当所述第一螺旋管中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制所述温度传感器对应的所述第一螺旋管的第四电磁阀和第五电磁阀关闭，同时控制上一圈所述第一螺旋管终点对应的环形管内的第一电磁阀和第二电磁阀开启，以及所述第三电磁阀开启；同时提高所述变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温；当所述第一螺旋管内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启所述第一螺旋管内处于关闭状态的第四电磁阀和第五电磁阀，同时关闭所述环形管内处于开启状态的第一电磁阀和第二电磁阀，以及关闭所述第三电磁阀，为下次补热做准备。

本发明还提供一种二硫化碳气体反应炉加热方法，所述方法包括以下步骤；

S1、开启所有所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀，然后启动所述变频加热器和定频加热器，使所述变频加热器保持与定频加热器相同的加热频率，当所述第一螺旋管和环形管内的温度传感器均达到预设值时，关闭所有所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，同时环形管内部变频加热管进行启动对内部氮气保温；

S2、然后开启所述送风阀门，当所述环形管内温度传感器温度低于预设值时，所述环形管内部变频加热管启动进行保温；

S3、在送风过程中，当所述第一螺旋管中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制所述温度传感器对应的所述第一螺旋管的第四电磁阀和第五电磁阀关闭，同时控制上一圈所述第一螺旋管终点对应的环形管内的第一电磁阀和第二电磁阀开启，以及所述第三电磁阀开启；同时提高所述变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温；

S4、当所述第一螺旋管内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启所述第一螺旋管内处于关闭状态的第四电磁阀和第五电磁阀，同时关闭所述环形管内处于开启状态的第一电磁阀和第二电磁阀，以及关闭所述第三电磁阀，为下次补热做准备。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过第一螺旋管、环形管等之间的相互配合，当第一螺旋管中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制温度传感器对应的第一螺旋管的第四电磁阀和第五电磁阀关闭，同时控制上一圈第一螺旋管终点对应的环形管内的第一电磁阀和第二电磁阀开启，以及第三电磁阀开启；同时提高变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温，进而使氮气温度与风量达到生产需求。

2、本发明通过第一螺旋管、环形管等之间的相互配合，在加热过程中，当第一螺旋管内部压力高于预设压力值时，通过开启环形管内处于关闭状态的第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，使加热管道变为双管道，从而使加热器内部气压减小，若压力继续超过预设压力时，通过控制泄压阀门打开，实现缓冲泄压，防止爆炸发生。

3、在工作中，通过液压伸缩缸驱动调节板下移，使得支撑腿和万向轮下移，进而使得万向轮与地面相接触，便于对整个装置进行移动，通过驱动螺栓转动，使得螺栓脱离调节板和第二固定块，解除对第二固定块位置的限定，进而驱动支撑腿移动，使得第二固定块脱离凹槽，即可完成调节板和支撑腿之间的拆分。

4、驱动活动块移动，压缩弹簧处于压缩状态，使得卡块脱离卡槽，解除对挡板位置的限定，进而驱动挡板转动，使得挡板不再位于液压伸缩缸的一侧，解除对液压伸缩缸位置的限定，进而驱动调节板和液压伸缩缸移动，使得滑块脱离滑槽，即可完成对液压伸缩缸的拆除，便于对液压伸缩缸进行更换检修，通过第二矩形孔和限位块的配合，避免活动块脱离第一矩形孔。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明支撑底座的结构示意图；

图3为本发明调节板的结构示意图；

图4为本发明定位组件的结构示意图；

图5为本发明外壳内部结构示意图；

图6为沿图5中任一环形管中轴线的水平剖视结构示意图。

图中：1、电加热器本体；101、外壳；102、第一管道；103、进风口；104、出风口；105、第一螺旋管；106、环形管；107、第一电磁阀；108、第二电磁阀；109、第三电磁阀；110、第四电磁阀；111、第五电磁阀；112、泄压阀门；113、导管；114、第二管道；2、支撑底座；3、支撑板；4、调节板；5、支撑腿；6、万向轮；7、液压伸缩缸；8、滑块；9、滑槽；10、挡板；11、卡槽；12、卡块；13、活动块；14、第一固定块；15、第一矩形孔；16、压缩弹簧；17、第二矩形孔；18、限位块；19、把手；20、固定轴；21、轴承；22、凹槽；23、第二固定块；24、螺栓。

具体实施方式

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；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。

由图1至图6给出一种二硫化碳气体反应炉加热装置，包括电加热器本体1，电加热器本体1包括外壳101，外壳101外壁设有保温层，外壳101侧壁一端设有进风口103，外壳101侧壁另一端设有出风口104，出风口104内设有送风阀门，进风口103与出风口104之间设有第一螺旋管105，第一螺旋管105的每一圈的终点到下一圈的起点之间均设有环形管106，第一螺旋管105的每一圈的终点与对应的环形管106起点通过第一电磁阀107相连接，第一螺旋管105的每一圈的起点与对应的环形管106终点通过第二电磁阀108相连通；且环形管106终点与第一螺旋管105起点通过第一管道102相连通，第一管道102内设有第三电磁阀109，第一螺旋管105的每一圈的起点设有第四电磁阀110，第一螺旋管105的每一圈的终点设有第五电磁阀111，第一螺旋管105内均设有定频电加热棒，第二电磁阀108内设有变频电加热棒，环形管106通过泄压阀门112与导管113连通，导管113通过第二管道114与产品换热器连通；产品换热器将生产出的产品热量传递给氮气，使氮气转变为低温氮气；第一螺旋管105和环形管106的每一圈的终点均设有温度传感器；第一螺旋管105与环形管106每一圈的路径相等。

当第一螺旋管105中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制温度传感器对应的第一螺旋管105的第四电磁阀110和第五电磁阀111关闭，同时控制上一圈第一螺旋管105终点对应的环形管106内的第一电磁阀107和第二电磁阀108开启，以及第三电磁阀109开启；同时提高变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温，进而使氮气温度与风量达到生产需求；当第一螺旋管105内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启第一螺旋管105内处于关闭状态的第四电磁阀110和第五电磁阀111，同时关闭环形管106内处于开启状态的第一电磁阀107和第二电磁阀108，以及关闭第三电磁阀109，为下次补热做准备。

产品换热器内腔设有产品散热管，产品换热器侧壁设有氮气进口和低温氮气出口，低温氮气出口与进风口103连通。

电加热器本体1的下方设有支撑底座2，支撑底座2和电加热器本体1通过两个支撑板3连接，两个支撑板3相远离的一侧均设有调节板4，调节板4的一侧设有两个支撑腿5，支撑腿5的底部设有万向轮6，支撑腿5和调节板4通过固定单元连接，调节板4的底部设有两个液压伸缩缸7，液压伸缩缸7的底部设有滑块8，支撑底座2的顶部开设有四个滑槽9，滑槽9的一侧内壁与支撑底座2的一侧相连通，液压伸缩缸7远离支撑板3的一侧设有挡板10，挡板10与支撑板3通过转动单元连接，支撑板3上设有与挡板10相配合的定位组件。

由图4给出，定位组件包括开设于挡板10一侧的卡槽11，卡槽11内设有卡块12，支撑板3的一侧设有活动块13，相邻两个卡块12的一侧与活动块13的一侧固定连接，支撑板3的一侧固定连接有第一固定块14，第一固定块14的一侧开设有第一矩形孔15，活动块13的一端位于第一矩形孔15内，第一矩形孔15内设有若干压缩弹簧16，压缩弹簧16的两端分别与活动块13和支撑板3固定连接，第一矩形孔15的顶部内壁开设有第二矩形孔17，第二矩形孔17内设有限位块18，限位块18与活动块13固定连接，活动块13的顶部固定连接有把手19，挡板10的一侧与液压伸缩缸7的一侧相接触，驱动活动块13移动，压缩弹簧16处于压缩状态，使得卡块12脱离卡槽11，解除对挡板10位置的限定，进而驱动挡板10转动，使得挡板10不再位于液压伸缩缸7的一侧，解除对液压伸缩缸7位置的限定，进而驱动调节板4和液压伸缩缸7移动，使得滑块8脱离滑槽9，即可完成对液压伸缩缸7的拆除，便于对液压伸缩缸7进行更换检修，通过第二矩形孔17和限位块18的配合，避免活动块13脱离第一矩形孔15。

由图2、图3和图4给出，转动单元包括设置于挡板10一侧的固定轴20，固定轴20的一端与挡板10固定连接，固定轴20的另一端与支撑板3通过轴承21连接，滑块8位于滑槽9内，且滑块8和滑槽9的横截面均为T形结构，通过固定轴20和轴承21的设计，使得挡板10相对支撑板3转动连接。

由图3给出，固定单元包括设置于支撑腿5一侧的第二固定块23，调节板4的一侧开设有两个凹槽22，第二固定块23位于凹槽22内，调节板4和第二固定块23通过螺栓24连接，通过驱动螺栓24转动，使得螺栓24脱离调节板4和第二固定块23，解除对第二固定块23位置的限定，进而驱动支撑腿5移动，使得第二固定块23脱离凹槽22，即可完成调节板4和支撑腿5之间的拆分。

装置移动时，通过液压伸缩缸7驱动调节板4下移，使得支撑腿5和万向轮6下移，进而使得万向轮6与地面相接触，便于对整个装置进行移动，通过驱动螺栓24转动，使得螺栓24脱离调节板4和第二固定块23，解除对第二固定块23位置的限定，进而驱动支撑腿5移动，使得第二固定块23脱离凹槽22，即可完成调节板4和支撑腿5之间的拆分，驱动活动块13移动，压缩弹簧16处于压缩状态，使得卡块12脱离卡槽11，解除对挡板10位置的限定，进而驱动挡板10转动，使得挡板10不再位于液压伸缩缸7的一侧，解除对液压伸缩缸7位置的限定，进而驱动调节板4和液压伸缩缸7移动，使得滑块8脱离滑槽9，即可完成对液压伸缩缸7的拆除，便于对液压伸缩缸7进行更换检修，通过第二矩形孔17和限位块18的配合，避免活动块13脱离第一矩形孔15。

使用时，首先开启所有第一电磁阀107、第二电磁阀108、第三电磁阀109、第四电磁阀110、第五电磁阀111，然后启动变频加热器和定频加热器，使变频加热器保持与定频加热器相同的加热频率，当第一螺旋管105和环形管106内的温度传感器均达到预设值时，上述预设值可根据实际生产需求设置，关闭所有第一电磁阀107、第二电磁阀108、第三电磁阀109，同时环形管106内部变频加热管进行启动对内部氮气保温，然后开启送风阀门，当环形管106内温度传感器温度低于预设值时，环形管106内部变频加热管启动进行保温；在送风过程中，当第一螺旋管105中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制温度传感器对应的第一螺旋管105的第四电磁阀110和第五电磁阀111关闭，同时控制上一圈第一螺旋管105终点对应的环形管106内的第一电磁阀107和第二电磁阀108开启，以及第三电磁阀109开启；同时提高变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温，进而使氮气温度与风量达到生产需求；当第一螺旋管105内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启第一螺旋管105内处于关闭状态的第四电磁阀110和第五电磁阀111，同时关闭环形管106内处于开启状态的第一电磁阀107和第二电磁阀108，以及关闭第三电磁阀109，为下次补热做准备。

在加热过程中，当第一螺旋管105内部压力高于预设压力值时，通过开启环形管106内处于关闭状态的第一电磁阀107、第二电磁阀108和第三电磁阀109，使加热管道变为双管道，从而使加热器内部气压减小，若压力继续超过预设压力时，通过控制泄压阀门112打开，进行泄压，防止爆炸发生。

本发明还提供一种二硫化碳气体反应炉加热方法，上述方法包括以下步骤；

S1、开启所有第一电磁阀107、第二电磁阀108、第三电磁阀109、第四电磁阀110、第五电磁阀111，然后启动变频加热器和定频加热器，使变频加热器保持与定频加热器相同的加热频率，当第一螺旋管105和环形管106内的温度传感器均达到预设值时，关闭所有第一电磁阀107、第二电磁阀108、第三电磁阀109，同时环形管106内部变频加热管进行启动对内部氮气保温；

S2、然后开启送风阀门，当环形管106内温度传感器温度低于预设值时，环形管106内部变频加热管启动进行保温；

S3、在送风过程中，当第一螺旋管105中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制温度传感器对应的第一螺旋管105的第四电磁阀110和第五电磁阀111关闭，同时控制上一圈第一螺旋管105终点对应的环形管106内的第一电磁阀107和第二电磁阀108开启，以及第三电磁阀109开启；同时提高变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温；

S4、当第一螺旋管105内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启第一螺旋管105内处于关闭状态的第四电磁阀110和第五电磁阀111，同时关闭环形管106内处于开启状态的第一电磁阀107和第二电磁阀108，以及关闭第三电磁阀109，为下次补热做准备。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种二硫化碳气体反应炉加热装置，包括电加热器本体，其特征在于：所述电加热器本体包括外壳，所述外壳外壁设有保温层，所述外壳侧壁一端设有进风口，所述外壳侧壁另一端设有出风口，所述出风口内设有送风阀门，所述进风口与出风口之间设有第一螺旋管，所述第一螺旋管的每一圈的终点到下一圈的起点之间均设有环形管，所述第一螺旋管的每一圈的终点与对应的环形管起点通过第一电磁阀相连接，所述第一螺旋管的每一圈的起点与对应的环形管终点通过第二电磁阀相连通；且所述环形管终点与第一螺旋管起点通过第一管道相连通，所述第一管道内设有第三电磁阀，所述第一螺旋管的每一圈的起点设有第四电磁阀，所述第一螺旋管的每一圈的终点设有第五电磁阀，所述第一螺旋管内均设有定频电加热棒，所述第二电磁阀内设有变频电加热棒，所述环形管通过泄压阀门与导管连通，所述导管通过第二管道与产品换热器连通；所述产品换热器将生产出的产品热量传递给氮气，使氮气转变为低温氮气；所述第一螺旋管和环形管的每一圈的终点均设有温度传感器；所述第一螺旋管与环形管每一圈的路径相等；

当所述第一螺旋管中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制所述温度传感器对应的所述第一螺旋管的第四电磁阀和第五电磁阀关闭，同时控制上一圈所述第一螺旋管终点对应的环形管内的第一电磁阀和第二电磁阀开启，以及所述第三电磁阀开启；同时提高所述变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温；当所述第一螺旋管内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启所述第一螺旋管内处于关闭状态的第四电磁阀和第五电磁阀，同时关闭所述环形管内处于开启状态的第一电磁阀和第二电磁阀，以及关闭所述第三电磁阀，为下次补热做准备。

2.根据权利要求1所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述电加热器本体的下方设有支撑底座，支撑底座和电加热器本体通过两个支撑板连接，两个支撑板相远离的一侧均设有调节板，调节板的一侧设有两个支撑腿，支撑腿的底部设有万向轮，支撑腿和调节板通过固定单元连接，调节板的底部设有两个液压伸缩缸，液压伸缩缸的底部设有滑块，支撑底座的顶部开设有四个滑槽，滑槽的一侧内壁与支撑底座的一侧相连通，液压伸缩缸远离支撑板的一侧设有挡板，挡板与支撑板通过转动单元连接，支撑板上设有与挡板相配合的定位组件。

3.根据权利要求2所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述定位组件包括开设于挡板一侧的卡槽，卡槽内设有卡块，支撑板的一侧设有活动块，相邻两个卡块的一侧与活动块的一侧固定连接，支撑板的一侧固定连接有第一固定块，第一固定块的一侧开设有第一矩形孔，活动块的一端位于第一矩形孔内，第一矩形孔内设有若干压缩弹簧，压缩弹簧的两端分别与活动块和支撑板固定连接。

4.根据权利要求3所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述第一矩形孔的顶部内壁开设有第二矩形孔，第二矩形孔内设有限位块，限位块与活动块固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述活动块的顶部固定连接有把手，挡板的一侧与液压伸缩缸的一侧相接触。

6.根据权利要求2所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述转动单元包括设置于挡板一侧的固定轴，固定轴的一端与挡板固定连接，固定轴的另一端与支撑板通过轴承连接。

7.根据权利要求2所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述滑块位于滑槽内，且滑块和滑槽的横截面均为T形结构。

8.根据权利要求2所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述固定单元包括设置于支撑腿一侧的第二固定块，调节板的一侧开设有两个凹槽，第二固定块位于凹槽内，调节板和第二固定块通过螺栓连接。

9.根据权利要求1所述的一种二硫化碳气体反应炉加热装置，其特征在于：所述产品换热器内腔设有产品散热管，产品换热器侧壁设有氮气进口和低温氮气出口，所述低温氮气出口与进风口连通。

10.一种二硫化碳气体反应炉加热方法，所述方法利用权利要求1-9任一项加热装置对二硫化碳气体反应炉加热，其特征在于，所述方法包括以下步骤；

S1、开启所有所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、第五电磁阀，然后启动所述变频加热器和定频加热器，使所述变频加热器保持与定频加热器相同的加热频率，当所述第一螺旋管和环形管内的温度传感器均达到预设值时，关闭所有所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀，同时环形管内部变频加热管进行启动对内部氮气保温；

S2、然后开启所述送风阀门，当所述环形管内温度传感器温度低于预设值时，所述环形管内部变频加热管启动进行保温；

S3、在送风过程中，当所述第一螺旋管中任一温度传感器检测到的温度小于预设温度时，通过控制所述温度传感器对应的所述第一螺旋管的第四电磁阀和第五电磁阀关闭，同时控制上一圈所述第一螺旋管终点对应的环形管内的第一电磁阀和第二电磁阀开启，以及所述第三电磁阀开启；同时提高所述变频加热器的加热功率，使变频加热器对未达到预设温度的氮气进行补温；

S4、当所述第一螺旋管内所有温度传感器检测到的温度等于预设值时，开启所述第一螺旋管内处于关闭状态的第四电磁阀和第五电磁阀，同时关闭所述环形管内处于开启状态的第一电磁阀和第二电磁阀，以及关闭所述第三电磁阀，为下次补热做准备。

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