CN211578361U - 超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，包括：接口喷注管管筒器，分别与节流喷注管I管筒器、节流喷注管II管筒器和节流喷注管III管筒器以及节流喷散外筒体管筒器{逐层分级分布：压力、温度、比容和排量}，是由封堵环板a及管端板B、封堵环板b及管端板C、封堵环板c及管端板D以及前椭圆形封头和后椭圆形封头，通过“并联”焊接固定于接口喷注管上的结构形式的构成；它利用节流减压与小孔喷注，通过合理的结构复合而成，由于节流面积很小，各个层级的‘管筒器’间有容积足够大的扩散腔，扩张比是足够大的，这就保证了较大的消声量，用于超高压蒸汽/气体排放放空条件，降噪量[插入损失]≤65dB(A)。

Description

超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器

技术领域

本实用新型是涉及一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，是一种超高压蒸汽/气体排放复合放空消声降噪新型装置。

高速气流从容器中喷出，冲击和剪切周围静止的空气，引起喷口附近剧烈的气体扰动，从而产生声级很高的空气动力性噪声，形成排气喷流噪声；例如喷气式飞机、火箭发射等产生140～160dB(A)的喷气噪声，还有火力发电厂的锅炉排气，冶金行业高炉，化工厂的各种气体排放，空压机的排气放空等，都会产生强烈的排气喷流噪声；此类噪声是连续的宽频带噪声，峰值频率与气流速度成正比，与排气管直径成反比；当排气口气流速度达到声速的情况下，即阻塞时，其噪声声功率还会随喷注压力的增加而增大。

为了降低排气喷流噪声，可以采用扩容降压、扩容降速型消声器，或采用节流降压型消声器，或采用小孔喷注型消声器；在压力较高时，可以先用节流降压，再用小孔喷注；小孔喷注型消声器是利用小孔变频扩散的原理，使排口管径变小，把噪声能量由低频移向高频或超高频，移到人耳感觉不敏感的声频范围；在保证排气量相同的条件下，用许多小孔代替一个大的喷口，即可达到降低排气喷流噪声的目的。

放空排气噪声也称喷注噪声，是一个突出的污染源；如电厂锅炉排汽、冶金工业中的高炉放风、化工行业以及其他工矿企业的高速气流排放，均属流体喷注噪声；这类噪声源的特点是产生噪声的声功率大，排气压力和气流速度均很高，一般消声器已不能应用。

喷注噪声的形成是：气体从喷嘴喷射出来的高速气流，产生强烈的噪声；这类噪声在工业生产中普遍存在，如电厂的高压蒸汽锅炉的排气，化工厂的特殊高压容器的排气放空，空压机及各种风动工具的排气，喷气式飞机及火箭制造行业发动机的试车排气放空等；这种强烈噪声声功率级高，频率宽，覆盖面积大，严重污染了周围环境。

放空排气是从管口喷射出来的高速气流，又称“射流”从管口喷出，在其邻近的大气层将随之运动而被卷吸，并沿着射流方向逐渐扩散，流速逐渐下降。

射流噪声具有明显的指向性；在离喷口相同的不同方向的声压级不相同，声压级最大方向不是在气流方向，而是与气流方向成15度夹角；射流噪声的功率与气流速度的8次幂成正比，当流速已定，则功率正比于喷口面积。

背景技术

目前使用中的排气消声器，例如中国专利公开号：85202382.0公开了一种《KX-P型排气消声器》，又例如中国专利公开号：85202382.0公开了一种《KX-A型安全阀消声器》，KX-P 型和KX-A型消声器系列适用于石油、化工、冶金、纺织等工业部门的锅炉蒸汽排放以及其它气体排放消声，均属于节流减压小孔喷注型形式的排气放空消声器，它们虽然有明显的降噪效果，消声器结构和在优选实施例的基本结构中，它们有关构成存在以下的问题和缺点是：节流减压级数只取2级(即接管和外筒体二级节流减压管筒组成)，所设计的消声器降噪量一般在20～25dB(A)之间，消声器它们的本体总长度均比较细长(即：①消声量一般都比较低；②它们所占的安装空间位置也很大；③当受反作用力时，相互平衡的安全性也差)等的缺陷。

例如中国专利公开号：CN204493972U公开了《一种高压高温蒸汽放空消声器》及附图1-2所示，一级节流降压板3、五层节流降压筒9、一层外壳10的小孔喷注层、封头12、底部封板1、以及进气管5及入口法兰组件4组成，其中，进气管5后端的底部封板1、五层节流降压筒9、一层外壳10的小孔喷注层、封头12由同心套装结构构成，它主要由5层节流降压筒9(相当于多层穿孔板或穿孔管)、一层外壳10的小孔喷注层、封头12通过“串联并焊接”在底部封板1平板上、放水接管6、进气管5及入口配对法兰组件4组成上的同心套装结构结构功能上的局限性：支座7，加强筋板2、8，底部封板1平板上的多级节流孔板后的压力p_m和孔板前(相当于多层穿孔板或穿孔管)的压力p₁的压力与温度，各层间层层都不一样(这样的刚强度设计，在材料力学、结构力学和机械设计上，是严重错误；因为“串联并焊接”在底部封板1平板上的五层节流降压筒9、一层外壳10小孔喷注层，各个层间内的工作压力和温度相差很多，所以底部封板1平板上各层间会产生的弯曲、抖动、变形都不相同与很不均匀等)，……，上述的消声器必须有足够的刚强度和好的加工质量，以便能经受超高压高温和高速气体的冲击，确定节流降压级数目的是控制气体排量，保证其按设计流量工作；用于降压；为后级小孔喷注层的强度设计和加工带来方便；所有它对于‘超高压蒸汽/ 气体排放’场合使用它的安全可靠难以保障了(因底部封板1平板上各部位的工作压力和温度的不均等的原因，严重时会把加强筋板8与底部封板1平板上的某个焊接点——容易发生局部应力集中的薄弱环节点撕裂开，造成不必要的生产事故等)，它又只能用于高压高温蒸汽放空功能性的消声器的原因所在之局限缺陷。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是包括具有：接口喷注管，所设接口喷注管端部焊有管端板A，以及接口喷注管端尾焊接有平截空心圆锥体①；所设接口喷注管另一侧焊有封堵环板a，所述封堵环板a与节流喷注管I焊接固定，所设节流喷注管I另一端与管端板B焊接固定，以及节流喷注管I两端尾分别焊接有平截空心圆锥体②和平截空心圆锥体③；所设节流喷注管I外腔的接口喷注管上[接口一侧]焊有封堵环板 b，所述封堵环板b与节流喷注管II焊接固定，所设节流喷注管II另一端与管端板C焊接固定，以及节流喷注管II两端尾分别焊接有平截空心圆锥体④和平截空心圆锥体⑤；所设节流喷注管II外腔的接口喷注管上[接口一侧]焊有封堵环板c)，所述封堵环板c与节流喷注管III焊接固定，所设节流喷注管III另一端与管端板D焊接固定，以及节流喷注管III两端尾分别焊接有平截空心圆锥体⑥和平截空心圆锥体⑦；所设节流喷注管III外腔的接口喷注管的接口一侧焊接有前椭圆形封头，所述前椭圆形封头与节流喷散外筒体焊接固定，所设节流喷散外筒体另一端与后椭圆形封头焊接固定，所述后椭圆形封头外端面焊有加强筋板甲；所设管端板D外端面中心处焊接有吸收热位移导杆，所述吸收热位移导杆分别与平截空心圆锥体⑦轴线上、后椭圆形封头轴线上和加强筋板甲焊接固定；以及在所设节流喷散外筒体的安装支承受力点部位处上，分别焊接带有支承连接板和加强筋板乙的加强腹板。

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是包括：所设平截空心圆锥体①的轴线与锥体侧边夹角为30°；所设平截空心圆锥体②的轴线与锥体侧边夹角为 45°；所设平截空心圆锥体③的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体④的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑤的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑥的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑦的轴线与锥体侧边夹角为 45°。

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，为解决上述技术问题，采用的技术方案是包括：所设节流喷注管I管筒器、节流喷注管II管筒器和节流喷注管III管筒器以及节流喷散外筒体管筒器，是由封堵环板a及平截空心圆锥体②、封堵环板b及平截空心圆锥体④、封堵环板c及平截空心圆锥体⑥以及前椭圆形封头，分别通过“并联”焊接固定于接口喷注管管筒器上的结构形式的构成。

进一步地，所设接口喷注管管筒器，是由接口喷注管的顶端部焊有管端板A及端尾焊接有平截空心圆锥体①的结构构成；所设节流喷注管I管筒器，是由节流喷注管I的两端部分别与封堵环板a和管端板B焊接固定，以及节流喷注管I的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体②和平截空心圆锥体③的结构构成；所设节流喷注管II管筒器，是由节流喷注管II的两端部分别与封堵环板b和管端板C焊接固定，以及节流喷注管II的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体④和平截空心圆锥体⑤的结构构成；所设节流喷注管III管筒器，是由节流喷注管 III的两端部分别与封堵环板c和管端板D焊接固定，以及节流喷注管III的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体⑥和平截空心圆锥体⑦的结构构成；所设节流喷散外筒体管筒器，是由节流喷散外筒体的两端部分别与前椭圆形封头和后椭圆形封头焊接固定的结构构成。

更进一步地，所设前椭圆形封头，包括前椭圆形封头的端部位置处，环形均布设置有N个疏水小孔，疏水小孔孔径与节流喷散外筒体上的小孔孔径相同，疏水小孔数量根据‘消声器’排量大小的技术要求进行设计确定。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1本实用新型实施例的成套件主视图。

图2本实用新型实施例的成套件后视图。

图3本实用新型实施例的成套件俯视图。

图4本实用新型实施例的成套件仰视图。

图5本实用新型实施例的成套件左视图。

图6本实用新型实施例的成套件右视图。

图7本实用新型实施例的成套件图1的A-A剖面放大图。

图8本实用新型实施例的成套件图1的m-m剖面放大图。

图9本实用新型实施例的成套件图2的K向局部放大图。

图5中：506.疏水小孔。

图8中：101.接口喷注管；102.管端板A；103.平截空心圆锥体①；201.节流喷注管I；202.封堵环板a；203.管端板B；204.平截空心圆锥体②；205.平截空心圆锥体③；301. 节流喷注管II；302.封堵环板b；303.管端板C；304.平截空心圆锥体④；305.平截空心圆锥体⑤；401.节流喷注管III；402.封堵环板c；403.管端板D；404.平截空心圆锥体⑥；405.平截空心圆锥体⑦；501.节流喷散外筒体；502.前椭圆形封头；503.后椭圆形封头；504.加强筋板甲；505.吸收热位移导杆；601.支承连接板；602.加强筋板乙；603.加强腹板；701.定位法兰盘；702.加强筋板丙。

图9中：710.定位法兰盘(由用户在安装现场焊接)；702.加强筋板丙(由用户在安装现场焊接)。

具体实施方式

如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，包括具有：接口喷注管101，所设接口喷注管101端部焊有管端板A102，以及接口喷注管101端尾焊接有平截空心圆锥体①103；所设接口喷注管101另一侧焊有封堵环板a202，所设封堵环板a202与节流喷注管I201焊接固定，所设节流喷注管I201 另一端与管端板B203焊接固定，以及节流喷注管I201两端尾分别焊接有平截空心圆锥体②204和平截空心圆锥体③205；所设节流喷注管I201外腔的接口喷注管101上[接口一侧]焊有封堵环板b302，所设封堵环板b302与节流喷注管II301焊接固定，所设节流喷注管II301另一端与管端板C303焊接固定，以及节流喷注管II301两端尾分别焊接有平截空心圆锥体④304和平截空心圆锥体⑤305；所设节流喷注管II301外腔的接口喷注管101 上[接口一侧]焊有封堵环板c402，所设封堵环板c402与节流喷注管III401焊接固定，所设节流喷注管III401另一端与管端板D403焊接固定，以及节流喷注管III401两端尾分别焊接有平截空心圆锥体⑥404和平截空心圆锥体⑦405；所设节流喷注管III401外腔的接口喷注管101的接口一侧焊接有前椭圆形封头502，所设前椭圆形封头502与节流喷散外筒体501焊接固定，所设节流喷散外筒体501另一端与后椭圆形封头503焊接固定，所设后椭圆形封头503外端面焊有加强筋板甲504；所设管端板D403外端面中心处焊接有吸收热位移导杆505，所设吸收热位移导杆505分别与平截空心圆锥体⑦405轴线上、后椭圆形封头503轴线上和加强筋板甲504焊接固定；以及在所设节流喷散外筒体501的安装支承受力点部位处上，分别焊接带有支承连接板601和加强筋板乙602的加强腹板603。

如图8所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，是包括：所设平截空心圆锥体①103的轴线与锥体侧边夹角为30°；所设平截空心圆锥体②204的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体③205的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体④304的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑤305的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑥404的轴线与锥体侧边夹角为45°；所设平截空心圆锥体⑦405的轴线与锥体侧边夹角为45°。

如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，是采用频移原理，利用小孔变频扩散的原理，使排口管径变小，把噪声能量由低频移向高频或超高频，移到人耳不敏感的范围，在保证排气量相同的条件下，用许多小孔代替一个大的喷口中，即可达到降低排汽/气体喷流排放噪声的目的，为保证排气通畅，把“消声器”的开孔通流截面设计控制为排气阀门截面{全开时}的1.5～2倍，为了考虑加工和堵塞问题，小孔喷注孔径不大于5mm，孔心距大小至少应取孔径的大于等于6～10倍，并按一定几何节距排列的孔群构件组成；‘消声器’必须有足够的强度和好的加工质量，以便能经受超高压高温和高速汽/气体的冲击，确定节流降压级数的目的是控制汽/气体排量，保证其按设计流量工作；同时用于降压；为后级小孔喷注扩张腔室的强度设计和加工带来方便；在工程设计上为考虑结构简单，加工方便，所设的接口喷注管管筒器101，分别与节流喷注管I201管筒器、节流喷注管II301管筒器和节流喷注管III401管筒器以及节流喷散外筒体501管筒器{逐层分级分布：压力、温度、比容和排量}，是由封堵环板a202及管端板 B203、封堵环板b302及管端板C303、封堵环板c402及管端板D403以及前椭圆形封头502和后椭圆形封头503，通过“并联”焊接固定于接口喷注管101上的结构形式的构成；能够起到逐级层层减压降噪作用，必须确保节流减压、小孔喷注层级之间须有足够大的扩容腔，以供降压后的气体充分膨胀，同时后级的小孔喷注、节流减压层级必须开有足够大的通流截面，以减小小孔喷注前后的压力降；

进一步地，如图5、图8、图9所示，在保证本实施例的接口管道热态工作时的安全性，当安全阀或动力释放阀使用‘消声器’时，不影响安全阀的排量、起跳和回座；‘消声器’应能承受工质的高速冲击、侵蚀及瞬态力的作用；本实施例所设接口喷注管101管筒器与节流喷注管I201管筒器、节流喷注管II301管筒器和节流喷注管III401管筒器及节流喷散外筒体501管筒器的内部均应清洁，小孔应畅通无毛刺，节流喷散外筒体501结构构件应采用不锈钢制造而成。

如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，包括一级是用接口喷注管101筒体构成的小孔变频扩散腔室，分别与第一层是用节流喷注管I201筒体构成的小孔变频扩散腔室、第二层是用节流喷注管II301筒体构成的小孔变频扩散腔室、第三层是用节流喷注管III401筒体构成的小孔变频扩散腔室和第四层是用节流喷散外筒体501构成的小孔变频扩散腔室的四层“并联”逐层分级分布{压力、温度、比容和排量}分别合理的选择与设置，并且，采用分别焊接固定在接口喷注管101 上、各层级间的小孔喷注节流减压的结构，超高压汽/气体的声波经过从接口喷注管101进入一扩散腔室又入注另一扩散腔室、直至注入节流喷散外筒体501与前椭圆形封头502、后椭圆形封头503构成的扩散腔室后向外放空，由于节流面积很小，各个层级别的‘节流减压和小孔喷注管筒器腔室’间有容积足够大的扩散腔，所以扩张比是足够大的，这就保证了很大的消声量。

如图5、图8、图9所示，为本实施例一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，包括：所设接口喷注管101一侧的前椭圆形封头502上的末端部位置处，环形均布设置有N个疏水小孔506，疏水小孔506孔径与节流喷散外筒体501上的小孔孔径相同，疏水小孔506数量根据‘消声器’排量大小的技术要求进行设计确定；

进一步地，如图5、图8、图9所示，为本实施例的保证管道热态工作时的安全性，以及，安全阀或动力释放阀用‘消声器’，应不影响安全阀的排量、起跳和回座等等的安全可靠性，所述吸收热位移导杆505与定位法兰盘701之间，须根据：本实施例的技术要求和安装现场的实际需要{即，分别根据接口喷注管101的管道吸收热位移的变化量，包括水平位移和向上位移的最大值的工程工况要求}，设有安全可靠一定裕度的位移行程量值，其净间距的H值应足够大于：向上位移{或者轴向位移}最大值与水平位移{或者径向位移}间隙的安全裕度足够富余。

更进一步地，如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器装置中，包括如下：

本实施例的超高压[气体]排放小孔喷注节流减压复合放空消声器设计表

更进一步地，如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器装置中，包括如下：

本实施例的超高压[汽体]排放小孔喷注节流减压复合放空消声器设计表

更进一步地，如图5、图8、图9所示，为本实施例的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器装置中，包括如下：

本实施例的超高压[汽体]排放小孔喷注节流减压复合放空消声器设计表

Claims (5)

1.一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，其特征是，具有：接口喷注管(101)，所述接口喷注管(101)端部焊有管端板A(102)，以及接口喷注管(101)端尾焊接有平截空心圆锥体①(103)；所述接口喷注管(101)另一侧焊有封堵环板a(202)，所述封堵环板a(202)与节流喷注管I(201)焊接固定，所述节流喷注管I(201)另一端与管端板B(203)焊接固定，以及节流喷注管I(201)两端尾分别焊接有平截空心圆锥体②(204)和平截空心圆锥体③(205)；所述节流喷注管I(201)外腔的接口喷注管(101)上[接口一侧]焊有封堵环板b(302)，所述封堵环板b(302)与节流喷注管II(301)焊接固定，所述节流喷注管II(301)另一端与管端板C(303)焊接固定，以及节流喷注管II(301)两端尾分别焊接有平截空心圆锥体④(304)和平截空心圆锥体⑤(305)；所述节流喷注管II(301)外腔的接口喷注管(101)上[接口一侧]焊有封堵环板c(402)，所述封堵环板c(402)与节流喷注管III(401)焊接固定，所述节流喷注管III(401)另一端与管端板D(403)焊接固定，以及节流喷注管III(401)两端尾分别焊接有平截空心圆锥体⑥(404)和平截空心圆锥体⑦(405)；所述节流喷注管III(401)外腔的接口喷注管(101)的接口一侧焊接有前椭圆形封头(502)，所述前椭圆形封头(502)与节流喷散外筒体(501)焊接固定，所述节流喷散外筒体(501)另一端与后椭圆形封头(503)焊接固定，所述后椭圆形封头(503)外端面焊有加强筋板甲(504)；所述管端板D(403)外端面中心处焊接有吸收热位移导杆(505)，所述吸收热位移导杆(505)分别与平截空心圆锥体⑦(405)轴线上、后椭圆形封头(503)轴线上和加强筋板甲(504)焊接固定；以及在所设节流喷散外筒体(501)的安装支承受力点部位处上，分别焊接带有支承连接板(601)和加强筋板乙(602)的加强腹板(603)。

2.根据权利要求1所述的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，其特征是包括：所述平截空心圆锥体①(103)的轴线与锥体侧边夹角为30°；所述平截空心圆锥体②(204)的轴线与锥体侧边夹角为45°；所述平截空心圆锥体③(205)的轴线与锥体侧边夹角为45°；所述平截空心圆锥体④(304)的轴线与锥体侧边夹角为45°；所述平截空心圆锥体⑤(305)的轴线与锥体侧边夹角为45°；所述平截空心圆锥体⑥(404)的轴线与锥体侧边夹角为45°；所述平截空心圆锥体⑦(405)的轴线与锥体侧边夹角为45°。

3.根据权利要求1所述的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，其特征是包括：节流喷注管I(201)管筒器、节流喷注管II(301)管筒器和节流喷注管III(401)管筒器以及节流喷散外筒体(501)管筒器，是由封堵环板a(202)及平截空心圆锥体②(204)、封堵环板b(302)及平截空心圆锥体④(304)、封堵环板c(402)及平截空心圆锥体⑥(404)以及前椭圆形封头(502)，分别通过“并联”焊接固定于接口喷注管(101)管筒器上的结构形式的构成。

4.根据权利要求1所述的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，其特征是：所述接口喷注管(101)管筒器，是由接口喷注管(101)的顶端部焊有管端板A(102)及端尾焊接有平截空心圆锥体①(103)的结构构成；所述节流喷注管I(201)管筒器，是由节流喷注管I(201)的两端部分别与封堵环板a(202)和管端板B(203)焊接固定，以及节流喷注管I(201)的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体②(204)和平截空心圆锥体③(205)的结构构成；所述节流喷注管II(301)管筒器，是由节流喷注管II(301)的两端部分别与封堵环板b(302)和管端板C(303)焊接固定，以及节流喷注管II(301)的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体④(304)和平截空心圆锥体⑤(305)的结构构成；所述节流喷注管III(401)管筒器，是由节流喷注管III(401)的两端部分别与封堵环板c(402)和管端板D(403)焊接固定，以及节流喷注管III(401)的两端尾分别焊接有平截空心圆锥体⑥(404)和平截空心圆锥体⑦(405)的结构构成；所述节流喷散外筒体(501)管筒器，是由节流喷散外筒体(501)的两端部分别与前椭圆形封头(502)和后椭圆形封头(503)焊接固定的结构构成。

5.根据权利要求1所述的一种超高压汽/气体排放小孔喷注节流减压复合放空消声器，其特征是：所述前椭圆形封头(502)的端部位置处，环形均布设置有N个疏水小孔(506)，疏水小孔(506)孔径与节流喷散外筒体(501)上的小孔孔径相同，疏水小孔(506)数量根据‘消声器’排量大小的技术要求进行设计确定。

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