CN116920641A - 一种无动力源液态精确加氧设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无动力源液态精确加氧设备及方法,包括给水加氧凝结水泵出口供水阀、凝结水泵、给水泵、给水泵中间抽头出水减温器、给水加氧给水泵中间抽头供水阀、给水加氧气水混合装置、凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀、凝结水加氧气水混合装置、疏水加氧给水泵中间抽头供水阀、疏水加氧气水混合装置、给水加氧点、凝结水加氧点、疏水加氧点及气源,该设备及方法能够在没有动力源的情况下实现液态加氧。
Description
技术领域
本发明属于发电厂加氧防腐技术领域,涉及一种无动力源液态精确加氧设备及方法。
背景技术
锅炉加氧最常用的加氧介质有氧气、空气和富氧水,液态的富氧水加氧介质具有不可压缩的特性,当机组负荷改变导致加氧点的压力变化时,加氧介质不会因加氧管道前、后压差的变化而积聚或者释放,加氧稳定性更高,然而目前的液态加氧技术皆需要额外增加变频加药泵作为富氧水输送的动力源,这会增加加氧设备的成本、增加加氧设备的故障率和维护量,影响加氧设备运行的经济性和可靠性。
因此,开发一种无动力源的液态加氧设备具有显著的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种无动力源液态精确加氧设备及方法,该设备及方法能够在没有动力源的情况下实现液态加氧,成本较低,可靠性较高。
为达到上述目的,本发明公开了一种无动力源液态精确加氧设备,包括给水加氧凝结水泵出口供水阀、凝结水泵、给水泵、给水泵中间抽头出水减温器、给水加氧给水泵中间抽头供水阀、给水加氧气水混合装置、凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀、凝结水加氧气水混合装置、疏水加氧给水泵中间抽头供水阀、疏水加氧气水混合装置、给水加氧点、凝结水加氧点、疏水加氧点及气源;
给水加氧凝结水泵出口供水阀的入口与凝结水泵的出口连接,给水泵的中间抽头的出口经给水泵中间抽头出水减温器分为三路,其中第一路经给水加氧给水泵中间抽头供水阀与给水加氧凝结水泵出口供水阀的出口通过管道并管后与给水加氧气水混合装置的入口相连通,第二路经凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀与凝结水加氧气水混合装置相连通,第三路经疏水加氧给水泵中间抽头供水阀与疏水加氧气水混合装置相连通;
给水加氧气水混合装置的出口与给水加氧点相连通,凝结水加氧气水混合装置的出口与凝结水加氧点相连通;疏水加氧气水混合装置的出口与疏水加氧点相连通;气源与给水加氧气水混合装置、凝结水加氧气水混合装置及疏水加氧气水混合装置相连通。
所述第一路经给水加氧给水泵中间抽头供水阀与给水加氧凝结水泵出口供水阀的出口通过管道并管后,再经给水加氧供水减压阀及给水加氧供水流量调节阀与给水加氧气水混合装置的入口相连通。
凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀经凝结水加氧供水减压阀及凝结水加氧供水流量调节阀与凝结水加氧气水混合装置相连通。
疏水加氧给水泵中间抽头供水阀经疏水加氧供水减压阀及疏水加氧供水流量调节阀与疏水加氧气水混合装置相连通。
气源依次经给水加氧供气阀、给水加氧供气减压阀、给水加氧供气流量调节阀及给水加氧供气稳压阀与给水加氧气水混合装置相连通;
气源依次经凝结水加氧供气阀、凝结水加氧供气减压阀、凝结水加氧供气流量调节阀及凝结水加氧供气稳压阀与凝结水加氧气水混合装置相连通;
气源依次经疏水加氧供气阀、疏水加氧供气减压阀、疏水加氧供气流量调节阀及疏水加氧供气稳压阀与疏水加氧气水混合装置相连通。
还包括加氧控制柜,加氧控制柜与给水加氧供气流量调节阀、凝结水加氧供气流量调节阀、疏水加氧供气流量调节阀、给水加氧供水流量调节阀、凝结水加氧供水流量调节阀及疏水加氧供水流量调节阀相连接。
给水加氧气水增溶装置、凝结水加氧气水增溶装置及疏水加氧气水增溶装置内部为异形腔室;
给水加氧气水混合装置、凝结水加氧气水混合装置及疏水加氧气水混合装置内均设置有喷头,给水加氧气水混合装置、凝结水加氧气水混合装置及疏水加氧气水混合装置中喷头的入口分别与给水加氧供气稳压阀的出口、凝结水加氧供气稳压阀的出口及疏水加氧供气稳压阀的出口连接。
给水加氧气水混合装置经给水加氧气水增溶装置与给水加氧点相连通;
凝结水加氧气水混合装置经凝结水加氧气水增溶装置与凝结水加氧点相连通;
疏水加氧气水混合装置经疏水加氧气水增溶装置与疏水加氧点相连通。
所述气源内的气体为氧气或者压缩空气。
本发明公开了一种无动力源液态精确加氧方法,包括以下步骤:
当开始给水加氧时,打开给水加氧给水泵中间抽头供水阀,给水泵输出的水经给水泵中间抽头出水减温器进入到给水加氧供水减压阀中,或者凝结水泵输出的凝结水经给水加氧凝结水泵出口供水阀进入到给水加氧供水减压阀中,给水加氧供水减压阀输出的水进入到给水加氧气水混合装置中;气源输出的气体通入给水加氧气水混合装置内,并与除盐水混合,随后进入给水加氧气水增溶装置内进行混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到给水加氧点;
当开始凝结水加氧时,选择给水泵的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀,给水泵的输出的给水经给水泵中间抽头出水减温器及凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀进入到凝结水加氧气水混合装置中,气源输出的气体通入凝结水加氧气水混合装置内,并与除盐水混合,随后进入凝结水加氧气水增溶装置内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到凝结水加氧点;
当开始疏水加氧时,选择给水泵的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开疏水加氧给水泵中间抽头供水阀,给水泵的中间抽头输出的水经给水泵中间抽头出水减温器及疏水加氧给水泵中间抽头供水阀进入到疏水加氧气水混合装置中,气源输出的气体通入疏水加氧气水混合装置内,并与除盐水混合,随后进入疏水加氧气水增溶装置内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到疏水加氧点。
本发明具有以下有益效果:
本发明所述的无动力源液态精确加氧设备及方法在具体操作时,采用富氧水作为加氧介质,不存在加氧介质在加氧管道中的积聚或者释放,加氧稳定性高;另外,采用现有的凝结水泵及给水泵将给水通入混合装置中,不需要从外部引入水源,水源的水质良好,并且不需要额外增加变频加药泵等动力源,设备的运行成本、故障率和维护工作量均大幅降低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中,1为凝结水泵、2为给水泵、3为给水加氧凝结水泵出口供水阀、4为给水泵中间抽头出水减温器、5为给水加氧供气阀、6为给水加氧供气减压阀、7为给水加氧供气流量调节阀、8为给水加氧供气稳压阀、9为给水加氧给水泵中间抽头供水阀、10为给水加氧供水减压阀、11为给水加氧供水流量调节阀、12为给水加氧气水混合装置、13为给水加氧气水增溶装置、14为给水加氧点、15为凝结水加氧供气阀、16为凝结水加氧供气减压阀、17为凝结水加氧供气流量调节阀、18为凝结水加氧供气稳压阀、19为凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀、20为凝结水加氧供水减压阀、21为凝结水加氧供水流量调节阀、22为凝结水加氧气水混合装置、23为凝结水加氧气水增溶装置、24为凝结水加氧点、25为气源、26为疏水加氧供气阀、27为疏水加氧供气减压阀、28为疏水加氧供气流量调节阀、29为疏水加氧供气稳压阀、30为疏水加氧给水泵中间抽头供水阀、31为疏水加氧供水减压阀、32为疏水加氧供水流量调节阀、33为疏水加氧气水混合装置、34为疏水加氧气水增溶装置、35为疏水加氧点、36为加氧控制柜。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,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的实施例,不是全部的实施例,而并非要限制本发明公开的范围。此外,在以下说明中,省略了对公知结构和技术的描述,以避免不必要的混淆本发明公开的概念。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,都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的,其中为了清楚表达的目的,放大了某些细节,并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的,实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差,并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1,本发明所述的无动力源液态精确加氧设备包括无动力源供水系统、无动力源供气系统及加氧控制柜36;
无动力源供水系统包括:依次连接的给水加氧凝结水泵出口供水阀3、给水泵中间抽头出水减温器4、给水加氧给水泵中间抽头供水阀9、给水加氧供水减压阀10、给水加氧供水流量调节阀11、给水加氧气水混合装置12及给水加氧气水增溶装置13;依次连接的凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀19、凝结水加氧供水减压阀20、凝结水加氧供水流量调节阀21、凝结水加氧气水混合装置22及凝结水加氧气水增溶装置23;依次连接的疏水加氧给水泵中间抽头供水阀30、疏水加氧供水减压阀31、疏水加氧供水流量调节阀32、疏水加氧气水混合装置33及疏水加氧气水增溶装置34。
无动力源供气系统包括气源25,气源25的出口分为三路,其中,第一路依次经给水加氧供气阀5、给水加氧供气减压阀6、给水加氧供气流量调节阀7及给水加氧供气稳压阀8与给水加氧气水混合装置12相连通,第二路依次经凝结水加氧供气阀15、凝结水加氧供气减压阀16、凝结水加氧供气流量调节阀17及凝结水加氧供气稳压阀18与凝结水加氧气水混合装置22相连通,第三路依次经疏水加氧供气阀26、疏水加氧供气减压阀27、疏水加氧供气流量调节阀28及疏水加氧供气稳压阀29与疏水加氧气水混合装置33相连通。
给水泵中间抽头出水减温器4的入口与给水泵2的中间抽头连接,给水泵中间抽头出水减温器4的出口与给水加氧给水泵中间抽头供水阀9、凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀19及疏水加氧给水泵中间抽头供水阀30的入口连接。
给水加氧凝结水泵出口供水阀3的入口与凝结水泵1的出口连接,给水加氧凝结水泵出口供水阀3的出口与给水加氧供水减压阀10的入口连接。
给水加氧气水增溶装置13、凝结水加氧气水增溶装置23及疏水加氧气水增溶装置34的出口分别与给水加氧点14、凝结水加氧点24及疏水加氧点35连接。
给水加氧供气流量调节阀7、凝结水加氧供气流量调节阀17、疏水加氧供气流量调节阀28、给水加氧供水流量调节阀11、凝结水加氧供水流量调节阀21及疏水加氧供水流量调节阀32通过控制电缆与加氧控制柜36连接。
给水加氧气水混合装置12、凝结水加氧气水混合装置22及疏水加氧气水混合装置33内均设置有喷头,给水加氧气水混合装置12、凝结水加氧气水混合装置22及疏水加氧气水混合装置33中喷头的入口分别与给水加氧供气稳压阀8的出口、凝结水加氧供气稳压阀18的出口及疏水加氧供气稳压阀29的出口连接。
给水加氧气水增溶装置13、凝结水加氧气水增溶装置23及疏水加氧气水增溶装置34均为内部设置多个挡流板的容器。
所述气源25内的气体为氧气或者压缩空气。
给水加氧气水增溶装置13、凝结水加氧气水增溶装置23及疏水加氧气水增溶装置34内部为异形腔室;
参考图1,本发明所述的无动力源液态精确加氧方法包括以下步骤:
已知给水泵2中间抽头的压力大于12MPa,当开始给水加氧时,打开给水加氧给水泵中间抽头供水阀9,给水泵2输出的水经给水泵中间抽头出水减温器4进入到给水加氧供水减压阀10中,控制给水加氧供水减压阀10的出口压力为2MPa,通过加氧控制柜36调节给水加氧供水流量调节阀11的开度,控制水源流量在1.5m3/h;打开给水加氧供气阀5,调节给水加氧供气减压阀6的出口压力至3MPa,调节给水加氧供气稳压阀8的入口压力至2.5MPa,加氧控制柜36采集机组负荷Q及给水溶解氧的信号DO1,设给水溶解氧的设定值为DO给水,前馈调节的比例系数为k给水,计算前馈调节后的给水加氧供气流量调节阀7的开度M1=k给水×Q×DO给水,计算DO1相对于DO给水的偏移值,根据所述偏移值对给水加氧供气流量调节阀7的开度进行PID调节,得到开度调节值M2,控制给水加氧供气流量调节阀7的最终开度M=M1+M2;气源25输出的气体依次经给水加氧供气阀5、给水加氧供气减压阀6、给水加氧供气流量调节阀7及给水加氧供气稳压阀8通入给水加氧气水混合装置12内,并经喷头喷出后与除盐水混合,随后进入给水加氧气水增溶装置13内进行混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到给水加氧点14,控制给水氧含量为15μg/L。
当开始凝结水加氧时,选择给水泵2的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀19,给水泵2的出口经给水泵中间抽头出水减温器4进入凝结水加氧供水减压阀20,控制凝结水加氧供水减压阀20的出口压力为4MPa,通过加氧控制柜36调节凝结水加氧供水流量调节阀21的开度,控制水源流量为1.5m3/h;打开凝结水加氧供气阀15,调节凝结水加氧供气减压阀16的出口压力为5MPa,调节凝结水加氧供气稳压阀18的入口压力为4.5MPa,加氧控制柜36采集机组负荷Q及凝结水溶解氧的信号DO2,设给水溶解氧的设定值为DO凝结水,前馈调节的比例系数为k凝结水,则前馈调节后的凝结水加氧供气流量调节阀17的开度M1=k凝结水×Q×DO凝结水,计算DO2相对于DO凝结水的偏移值,并根据所述偏移值对凝结水加氧供气流量调节阀17的开度进行PID调节,得到开度调节值M2,则凝结水加氧供气流量调节阀17的最终开度M=M1+M2,气源25输出的气体经凝结水加氧供气阀15、凝结水加氧供气减压阀16、凝结水加氧供气流量调节阀17及凝结水加氧供气稳压阀18通入凝结水加氧气水混合装置22内,并经喷头喷出后与除盐水混合,随后进入凝结水加氧气水增溶装置23内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到凝结水加氧点24,控制凝结水氧含量为50μg/L。
当开始疏水加氧时,选择给水泵2的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开疏水加氧给水泵中间抽头供水阀30,给水泵2的中间抽头输出的水经给水泵中间抽头出水减温器4后进入疏水加氧供水减压阀31,控制疏水加氧供水减压阀31的出口压力为10MPa,通过加氧控制柜36调节疏水加氧供水流量调节阀32的开度,控制水源流量为0.5m3/h;打开疏水加氧供气阀26,调节疏水加氧供气减压阀27的出口压力为11MPa,调节疏水加氧供气稳压阀29的入口压力为10.5MPa,加氧控制柜36采集机组负荷Q及疏水溶解氧的信号DO3,设疏水溶解氧的设定值为DO疏水,前馈调节的比例系数为k疏水,计算前馈调节后的疏水加氧供气流量调节阀28的开度M1=k疏水×Q×DO疏水,计算DO3相对于DO疏水的偏移值,并根据所述偏移值对疏水加氧供气流量调节阀28的开度进行PID调节,得到开度调节值M2,则疏水加氧供气流量调节阀28的最终开度M=M1+M2,气源25输出的气体依次经疏水加氧供气阀26、疏水加氧供气减压阀27、疏水加氧供气流量调节阀28及疏水加氧供气稳压阀29通入疏水加氧气水混合装置33内,并经喷头喷出后与除盐水混合,随后进入疏水加氧气水增溶装置34内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到疏水加氧点35,控制疏水氧含量为50μg/L。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,包括给水加氧凝结水泵出口供水阀(3)、凝结水泵(1)、给水泵(2)、给水泵中间抽头出水减温器(4)、给水加氧给水泵中间抽头供水阀(9)、给水加氧气水混合装置(12)、凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀(19)、凝结水加氧气水混合装置(22)、疏水加氧给水泵中间抽头供水阀(30)、疏水加氧气水混合装置(33)、给水加氧点(14)、凝结水加氧点(24)、疏水加氧点(35)及气源(25);
给水加氧凝结水泵出口供水阀(3)的入口与凝结水泵(1)的出口连接,给水泵(2)的中间抽头的出口经给水泵中间抽头出水减温器(4)分为三路,其中第一路经给水加氧给水泵中间抽头供水阀(9)与给水加氧凝结水泵出口供水阀(3)的出口通过管道并管后与给水加氧气水混合装置(12)的入口相连通,第二路经凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀(19)与凝结水加氧气水混合装置(22)相连通,第三路经疏水加氧给水泵中间抽头供水阀(30)与疏水加氧气水混合装置(33)相连通;
给水加氧气水混合装置(12)的出口与给水加氧点(14)相连通,凝结水加氧气水混合装置(22)的出口与凝结水加氧点(24)相连通;疏水加氧气水混合装置(33)的出口与疏水加氧点(35)相连通;气源(25)与给水加氧气水混合装置(12)、凝结水加氧气水混合装置(22)及疏水加氧气水混合装置(33)相连通。
2.根据权利要求1所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,所述第一路经给水加氧给水泵中间抽头供水阀(9)的出口与给水加氧凝结水泵出口供水阀(3)的出口通过管道并管后,再经给水加氧供水减压阀(10)及给水加氧供水流量调节阀(11)与给水加氧气水混合装置(12)的入口相连通。
3.根据权利要求2所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀(19)经凝结水加氧供水减压阀(20)及凝结水加氧供水流量调节阀(21)与凝结水加氧气水混合装置(22)相连通。
4.根据权利要求3所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,疏水加氧给水泵中间抽头供水阀(30)经疏水加氧供水减压阀(31)及疏水加氧供水流量调节阀(32)与疏水加氧气水混合装置(33)相连通。
5.根据权利要求4所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,气源(25)依次经给水加氧供气阀(5)、给水加氧供气减压阀(6)、给水加氧供气流量调节阀(7)及给水加氧供气稳压阀(8)与给水加氧气水混合装置(12)相连通;
气源(25)依次经凝结水加氧供气阀(15)、凝结水加氧供气减压阀(16)、凝结水加氧供气流量调节阀(17)及凝结水加氧供气稳压阀(18)与凝结水加氧气水混合装置(22)相连通;
气源(25)依次经疏水加氧供气阀(26)、疏水加氧供气减压阀(27)、疏水加氧供气流量调节阀(28)及疏水加氧供气稳压阀(29)与疏水加氧气水混合装置(33)相连通。
6.根据权利要求5所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,还包括加氧控制柜(36),加氧控制柜(36)与给水加氧供气流量调节阀(7)、凝结水加氧供气流量调节阀(17)、疏水加氧供气流量调节阀(28)、给水加氧供水流量调节阀(11)、凝结水加氧供水流量调节阀(21)及疏水加氧供水流量调节阀(32)相连接。
7.根据权利要求5所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,给水加氧气水混合装置(12)、凝结水加氧气水混合装置(22)及疏水加氧气水混合装置(33)内均设置有喷头,给水加氧气水混合装置(12)、凝结水加氧气水混合装置(22)及疏水加氧气水混合装置(33)中喷头的入口分别与给水加氧供气稳压阀(8)的出口、凝结水加氧供气稳压阀(18)的出口及疏水加氧供气稳压阀(29)的出口连接。
8.根据权利要求5所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,给水加氧气水增溶装置(13)、凝结水加氧气水增溶装置(23)及疏水加氧气水增溶装置(34)内部为异形腔室;
给水加氧气水混合装置(12)经给水加氧气水增溶装置(13)与给水加氧点(14)相连通;凝结水加氧气水混合装置(22)经凝结水加氧气水增溶装置(23)与凝结水加氧点(2)相连通;疏水加氧气水混合装置(33)经疏水加氧气水增溶装置(34)与疏水加氧点(35)相连通。
9.根据权利要求1所述的无动力源液态精确加氧设备,其特征在于,所述气源(25)内的气体为氧气或者压缩空气。
10.一种无动力源液态精确加氧方法,其特征在于,基于权利要求8所述的无动力源液态精确加氧设备,包括以下步骤:
当开始给水加氧时,打开给水加氧给水泵中间抽头供水阀(9),给水泵(2)输出的水经给水泵中间抽头出水减温器(4)进入到给水加氧供水减压阀(10)中,或者凝结水泵(1)输出的凝结水经给水加氧凝结水泵出口供水阀(3)进入到给水加氧供水减压阀(10)中,给水加氧供水减压阀(10)输出的水进入到给水加氧气水混合装置(12)中;气源(25)输出的气体通入给水加氧气水混合装置(12)内,并与除盐水混合,随后进入给水加氧气水增溶装置(13)内进行混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到给水加氧点(14);
当开始凝结水加氧时,选择给水泵(2)的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀(19),给水泵(2)的输出的给水经给水泵中间抽头出水减温器(4)及凝结水加氧给水泵中间抽头供水阀(19)进入到凝结水加氧气水混合装置(22)中,气源(25)输出的气体通入凝结水加氧气水混合装置(22)内,并与除盐水混合,随后进入凝结水加氧气水增溶装置(23)内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到凝结水加氧点(24);
当开始疏水加氧时,选择给水泵(2)的中间抽头的出水作为液态加氧的水源,此时打开疏水加氧给水泵中间抽头供水阀(30),给水泵(2)的中间抽头输出的水经给水泵中间抽头出水减温器(4)及疏水加氧给水泵中间抽头供水阀(30)进入到疏水加氧气水混合装置(33)中,气源(25)输出的气体通入疏水加氧气水混合装置(33)内,并与除盐水混合,随后进入疏水加氧气水增溶装置(34)内进一步混合及溶解,以形成富氧水,带压的富氧水最终加入到疏水加氧点(35)。
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CN202310868698.8A CN116920641A (zh) | 2023-07-14 | 2023-07-14 | 一种无动力源液态精确加氧设备及方法 |
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2023
- 2023-07-14 CN CN202310868698.8A patent/CN116920641A/zh active Pending
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