CN214330856U - 一种集成式气体压缩处理系统 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种集成式气体压缩处理系统，其包括底座，在所述底座上设置相互连接的空压机模块、冷干机模块、电控模块以及冷却器模块，所述空压机模块包括驱动链以及气液分离器，所述底座划分为第一区、第二区以及第三区，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间，所述电控模块设置在所述第一区内，所述驱动链和所述冷干机模块设置在所述第二区内，所述冷却器模块设置在所述第三区内。本公开实施例采用部件的模块化设计以充分利用空间，将功能相似的部件集成设置，还实现空压机模块和冷干机模块中各部件之间的连接简化；提升系统的整体工作效率并且有效降低热量的浪费和损失。

Description

一种集成式气体压缩处理系统

技术领域

本公开实施例涉及气体装置的技术领域，特别涉及一种集成式气体压缩处理系统。

背景技术

压缩空气是仅次于电力的第二大动力能源，同其他能源相比，压缩空气具有以下优点：清晰透明，输送方便；没有特殊的有害性能，没有起火危险，不怕超负荷；能在许多不利环境下工作；空气在地面上到处都有，取之不尽。压缩空气的应用范围遍及石油、化工、冶金、电力、机械、轻工、纺织、汽车制造、电子、食品、医药等领域。空气压缩机调整空气的体积或速度，从而提升空气的压力，获得压缩空气。然而由于空气中会含有固体颗粒、油、水蒸气等杂质，这些杂质会引起设备磨损、锈蚀、堵塞等问题。因此在实际使用中，空压机后端需要连接过滤器、冷干机等设备以去除压缩空气中的杂质。

通常，空压机及后端处理设备由客户自己选配并在现场进行安装连接。现场连接存在以下问题：连接较为复杂；需用到较长的连接管；占用空间较大。现有技术中，也有将冷干机作为一个整体连接在空压机箱体内部，但此举需扩大空压机整体箱板，同样占用空间大。此外，空压机及冷干机都会用到冷却器与风扇，整个系统中存在浪费散热量的问题。

实用新型内容

为了改善上述的问题，本公开实施例的目的在于提供一种模块化的集成式气体压缩处理系统，以解决现有技术中存在上述问题。

为了解决上述技术问题，本公开的实施例采用了如下技术方案：一种集成式气体压缩处理系统，其包括底座，在所述底座上设置相互连接的空压机模块、冷干机模块、电控模块以及冷却器模块，所述空压机模块包括驱动链以及气液分离器，所述底座划分为第一区、第二区以及第三区，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间，所述电控模块设置在所述第一区内，所述驱动链和所述冷干机模块设置在所述第二区内，所述冷却器模块设置在所述第三区内。

在一些实施例中，所述冷干机模块包括制冷压缩机，所述制冷压缩机设置在所述第二区的第一侧，所述驱动链设置在所述第二区的与所述第一侧相对的第二侧，所述气液分离器设置在所述第三区内。

在一些实施例中，所述冷干机模块还包括换热器，所述换热器设置在所述制冷压缩机和所述气液分离器之间。

在一些实施例中，所述冷却器模块包括冷却器组件和冷凝器组件。

在一些实施例中，在所述冷却器模块中，所述冷凝器组件位于第一端，所述冷却器组件位于与所述第一端相对的第二端。

在一些实施例中，所述冷却器组件包括后冷却器和油冷却器，所述后冷却器，所述油冷却器和所述冷凝器组件线性排列形成集成式结构。

在一些实施例中，所述冷凝器组件设置在所述后冷却器和所述油冷却器之间。

在一些实施例中，所述冷凝器组件设置制冷剂进口和制冷剂出口，所述油冷却器设置压缩机油进口和压缩机油出口，所述后冷却器设置气体进口和气体出口。

在一些实施例中，所述制冷剂进口与所述制冷剂出口设置在所述冷凝器组件的同一侧。

在一些实施例中，所述制冷剂进口和所述制冷剂出口分别设置在所述冷凝器组件的两侧。

在一些实施例中，所述压缩机油入口与所述压缩机油出口设置在所述油冷却器的同一侧。

在一些实施例中，所述油入口和所述油出口分别设置在所述油冷却器的两侧。

在一些实施例中，所述气体入口与所述气体出口设置在所述后冷却器的同一侧。

在一些实施例中，所述气体入口和所述气体出口分别设置在所述后冷却器的两侧。

在一些实施例中，所述电控模块包括集成设置的第一电控装置和第二电控装置，其中，所述第一电控装置用于控制所述空压机模块，所述第二电控装置用于控制所述冷干机模块。

在一些实施例中，还包括风机模块，所述风机模块设置在所述第一区和所述第二区之间，所述风机模块包括至少一个风机，用于对所述空压机模块、所述冷干机模块和/或所述冷却器模块散热。

在一些实施例中，所述冷却器模块设置在所述空压机模块和/或所述冷干机模块的上方或者侧上方。

在一些实施例中，所述冷却器模块设置在所述空压机模块和/或所述冷干机模块的侧面。

在一些实施例中，所述冷干机模块中各部件之间的连接采用软管连接。

本公开实施例的有益效果在于：本公开实施例采用部件的模块化设计以充分利用空间，将功能相似的部件集成设置，还实现空压机模块和冷干机模块中各部件之间的连接简化；提升系统的整体工作效率并且有效降低热量的浪费和损失。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，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为本公开实施例的集成式气体压缩处理系统的结构示意图；

图2为本公开实施例的集成式气体压缩处理系统中冷却器模块的结构示意图。

附图标记：

100-底座；200-空压机模块；201-驱动链；202-气液分离器；300-冷干机模块；301-制冷压缩机；302-换热器；400-电控模块；500-冷却器模块； 501-冷凝器组件；502-后冷却器；502a-气体进口；502b-气体出口；503油冷却器；503a-压缩机油进口；503b-压缩机油出口；700-制冷软管；800-风机模块；1-第一区；2-第二区；2a-第一侧；2b-第二侧；3-第三区。

具体实施方式

此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求所述的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

本公开实施例提供一种模块化的集成式气体压缩处理系统，本公开实施例涉及的集成式气体压缩处理系统至少包括空压机模块，所述空压机模块用于对气体进行压缩以输出压缩气体，用户还可以根据需求增加冷干机模块，从而能够通过所述冷干机模块根据用户的需求通过冷干等操作实现获取不含水分的压缩气体的目的，这里的所述冷干机模块用于接收所述空压机模块产生的压缩气体，并利用冷媒与气体之间进行热交换，把压缩气体的温度降到2～10℃范围的露点温度，使压缩气体中含水量趋于超饱和的状态，从而除去压缩气体中的水分。

本公开实施例通过将所述空压机模块、所述冷干机模块以及其他配套模块等进行模块化设计和布置，能够提升系统整体的空间利用率和工作效率。在一个具体实施方式中，所述集成式气体压缩处理系统的结构如图1 所示，所述集成式气体压缩处理系统包括底座100、空压机模块200、冷干机模块300、电控模块400以及冷却器模块500，其中，例如所述集成式气体压缩处理系统可以设置在箱体中，这里的所述底座100可以是箱体中的底座，所述空压机模块200、所述冷干机模块300、所述电控模块400以及所述冷却器模块500以及其中的部件共同设置在所述底座100上，这样能够实现整体性地安装、布置和维护，提升整体系统的工作效率。

进一步地，所述空压机模块200包括驱动链201和气液分离器202，所述驱动链201例如可以包括空压机、驱动装置以及传动装置，这里的所述驱动装置可以是电机。当然所述驱动链201的结构和功能不作为对本公开技术方案的限定，在此不再赘述。

所述冷干机模块300包括制冷压缩机301，其中，所述制冷压缩机301 用于生成高压高温的制冷剂气体，当然，所述冷干机模块300还可以包括换热器302，所述换热器302用于将经过冷却的所述制冷剂与压缩气体进行换热，以获得不含水分的压缩气体。

在本公开实施例中，在所述底座100上合理设置所述空压机模块200、所述冷干机模块300、所述电控模块400以及所述冷却器模块500中的各部件，以保证所述空压机模块200、所述冷干机模块300、所述电控模块 400以及所述冷却器模块500中不同部件之间不会相互影响，使得每个部件都能够充分发挥其功能。具体地，由于所述空压机模块200和所述冷干机模块300等都设置在所述底座100上，为了便于不同部件的布置，所述底座100可以采用矩形形状的结构，当然其他形状也可以适用。

为了使得不同模块在所述底座100上合理布置，将所述底座100划分为第一区1、第二区2以及第三区3，其中，所述第一区1和所述第三区3 位于所述底座100的两端，所述第二区2位于所述第一区1和所述第三区 3之间，具体地，考虑到所述空压机模块200中的所述驱动链201在运行中会产生水分，所述冷干机模块300中的所述制冷压缩机301以及所述换热器302在运行时会产生冷凝水，所述冷却器模块500需要贴近所述空压机模块200和所述冷干机模块300布置，同时，所述电控模块400需要布置在干燥的环境中，为此，将所述电控模块400设置在所述第一区1内，将所述空压机模块200中的所述驱动链201和所述冷干机模块300设置在所述第二区2内，将所述冷却器模块500设置在位于远侧的所述第三区3 内。这样，通过将所述空压机模块200中的所述驱动链201和所述冷干机模块300设置在所述第二区2内，从而使得所述驱动链201和所述冷干机模块300中的例如制冷压缩机301和所述换热器302能够远离所述电控模块400设置，以保证所述电控模块400的安全运行。

进一步地，为了便于缩小系统的整体体积、提供合理的内部走线设计以及维护方便，所述电控模块400包括集成设置的第一电控装置和第二电控装置，所述第一电控装置用于控制所述空压机模块200，所述第二电控装置用于控制所述冷干机模块300。

进一步地，考虑到所述空压机模块200中的所述驱动链201以及气液分离器202的运行温度较高，然而，所述冷干机模块300中的所述制冷压缩机301要求的环境温度不易过高，因此，在所述底座100上将所述制冷压缩机301设置在所述第二区2的第一侧2a，将所述驱动链201设置在所述第二区2的与所述第一侧2a相对的第二侧2b，将所述气液分离器202设置在所述第三区3内，从而使得所述驱动链201和所述气液分离器202 与所述制冷压缩机301设置相距较远，以使得不同部件设置在需要的温度环境中而不会相互影响。

进一步地，可以将所述换热器302设置在所述制冷压缩机301和所述气液分离器202之间，以不但对所述制冷压缩机301产生的制冷剂气体与压缩气体进行换热，还能够充分地隔离所述制冷压缩机301和所述气液分离器202。

进一步地，所述冷却器模块500用于对所述集成式气体压缩处理系统中的气体、油路等进行冷却散热，其包括冷却器组件和冷凝器组件501，其中，所述冷凝器组件501用于对所述冷干机模块300运行中产生的制冷剂气体进行冷却，所述冷却器组件用于对所述空压机模块200运行中产生的气体和/或液体进行冷却，在本公开实施例中，所述冷凝器组件501位于第一端，所述冷却器组件位于与所述第一端相对的第二端。

进一步地，所述冷凝器组件501和所述冷却器组件设置在所述空压机模块200或者所述冷干机模块300的上方或者侧上方，例如可以设置在所述驱动链201和所述气液分离器202的上方；当然所述冷凝器组件501和所述冷却器组件还可以设置在所述空压机模块200或者所述冷干机模块 300的侧面，设置的方式以节约空间为原则。

此外，所述冷却器组件还可以包括风扇，所述风扇用于对于所述后冷却器502和所述油冷却器503进行散热；所述冷凝器组件501用于对所述冷干机模块300运行中产生的制冷剂气体进行冷却。

进一步地，所述冷却器组件包括后冷却器502和油冷却器503，其中，所述冷却器组件中的所述后冷却器502用于冷却所述空压机模块200运行中产生的压缩气体，所述油冷却器503用于冷却在所述空压机模块200运行中使用的压缩机油，具体地，所述油冷却器503，所述后冷却器502和所述冷凝器组件501线性排列形成集成式结构。优选地，所述冷凝器组件501 可以设置在所述后冷却器502和所述油冷却器503之间。

在一个实施方式中，参考图2所示，考虑到所述冷凝器组件501和所述冷却器组件具有相似的冷却作用，为了进一步降低所述集成式气体压缩处理系统的整体体积以充分利用空间，将所述冷凝器组件501和所述冷却器组件线性排列形成一体的集成式结构，这里的所述集成式结构包括位于第一端的用于冷却制冷剂的所述冷凝器组件501、位于中部的用于冷却压缩机油的所述油冷却器503以及位于第二端的用于冷却压缩气体的所述后冷却器502，从而将所述冷凝器组件501和所述冷却器组件的结构和功能实现集成，当然所述冷凝器组件501、所述油冷却器503以及所述后冷却器502的布置顺序可以根据需要进行调整。

进一步地，为了使得所述冷凝器组件501、所述油冷却器503以及所述后冷却器502都能够独立地实现散热功能，所述冷凝器组件501设置制冷剂进口501a和制冷剂出口501b，所述油冷却器503设置压缩机油进口 503a和压缩机油出口503b，所述后冷却器502设置气体进口502a和气体出口502b。具体地，所述制冷剂进口501a和所述制冷剂出口501b可以根据需要设置在所述冷凝器组件501的同一侧，制冷剂进口501a和制冷剂出口501b也可以分别设置在所述冷凝器组件的两侧；所述压缩机油进口503a 和所述压缩机油出口503b可以根据需要设置在所述油冷却器503的同一侧，压缩机油进口503a和压缩机油出口503b也可以分别设置在所述油冷却器 503的两侧；所述气体进口502a和所述气体出口502b可以根据需要设置在所述后冷却器502的同一侧，气体进口502a和气体出口502b也可以分别设置在所述后冷却器502的两侧。在一个实施方式中，为了便于流体管路的合理设置和便于维护，可以按照一定顺序设置相应的进口和出口，例如可以在所述冷却器模块500的一侧依次设置制冷剂进口501a、压缩机油进口503a以及气体进口502a，在所述冷却器模块500的另一侧依次设置制冷剂出口501b、压缩机油出口503b以及气体出口502b，内部设置相应的管路以便于制冷剂、压缩机油以及气体的冷却。

此外，为了使得功能相同的部件能够实现结构和功能集成，以充分利用所述底座100上的空间，所述集成式气体压缩处理系统还包括风机模块 800，所述风机模块800设置在所述第一区1和所述第二区2之间，以进一步在一定空间内实现散热效果的提升；所述风机模块800包括至少一个风机，用于对所述空压机模块200，所述冷干机模块300和/或所述冷却器模块500散热。

需要说明的是，在本公开实施例的所述集成式气体压缩处理系统在运行过程中，所述空压机模块200、所述冷干机模块300、所述电控模块400、所述冷却器模块500、所述风机模块800等模块中各部件都需要运行在对应的工作状态下，这件部件的特性请参见以下表1和表2所示：

表1-空压机模块中的各部件的运行特性

空压机	运行温度	温度要求	振动	冷凝水	干燥要求
						驱动链	高(70-80℃)	无	大	无	无
冷却器组件	中(50-60℃)	无	小	无	无
						第一风机	中(50-60℃)	无	小	无	无
气液分离器	高(70-80℃)	无	中	无	无
						第一电控装置	低(30-40℃)	无	小	无	有

表2-冷干机模块中的各部件的运行特性

冷干机模块	运行温度	温度要求	振动	冷凝水	干燥要求
						压缩机	中(50-60℃)	有(环温不宜过高)	小	有	无
冷凝器	中(50-60℃)	无	小	无	无
						第二风机	中(50-60℃)	无	小	无	无
换热器	低(10-20℃)	无	小	有	无
						第二电控装置	低(30-40℃)	无	小	无	有

此外，在一般的集成式气体压缩处理系统中，与所述冷干机模块300 的各部件中的连接一般采用铜管，这里主要考虑到铜管的导热性能好，并且具有良好的焊接性，成本较低的制冷设备中各部件之间一般通过铜管连接，但是由于铜管的减震效果较差并且刚度较大，不宜弯折，因此，在对例如所述冷干机模块300中的各部件进行布置时，为了使得工作效率较高并且能量损失较小，这就需要各部件之间不宜相距较大距离，这就对所述冷干机模块300内的部件布置造成困难。在本公开实施例中，对于所述冷干机模块300中各部件之间的连接，采用制冷软管700连接以取代铜管连接，从而使得所述冷干机模块300中各部件在所述底座100上进行布置以及与其他模块之间连接的自由度更大，从而实现在较小空间内的布置，而不会受到铜管连接带来的限制。

一种集成式气体压缩处理系统，其工作过程为：

压缩气体端：外界气体进入到所述驱动链201内进行压缩，形成高温高压的气液混合物，经所述气液分离器202进行油气分离，分离出来的油经过所述油冷却器503进行冷却降温回到所述驱动链201起到润滑机头的作用，分离出来的高温高压的压缩气体经过所述后冷却器502的冷却降温进入所述换热器302,利用所述冷干机模块300中的冷媒与压缩气体进行热交换，把压缩气体温度降到2～10℃范围的露点温度。

冷媒端：制冷剂通过所述制冷压缩机301压缩后得到高温高压的气态冷媒，经过所述冷凝器501进行降温冷却后的冷媒进入到所述换热器302 中与所述空压机模块200后端排出的压缩气体进行热交换，回热后的冷媒再次进入到所述制冷压缩机301中进行冷媒循环。

本公开实施例采用部件的模块化设计以充分利用空间，将功能相似的部件集成设置，还实现空压机模块和冷干机模块中各部件之间的连接简化；提升系统的整体工作效率并且有效降低热量的浪费和损失。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。

本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。以上实施例仅为本公开的示例性实施例，不用于限制本公开，本公开的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本公开的实质和保护范围内，对本公开做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本公开的保护范围内。

Claims (19)

1.一种集成式气体压缩处理系统，其包括底座，在所述底座上设置相互连接的空压机模块、冷干机模块、电控模块以及冷却器模块，所述空压机模块包括驱动链以及气液分离器，其特征在于，所述底座划分为第一区、第二区以及第三区，所述第二区位于所述第一区和所述第三区之间，所述电控模块设置在所述第一区内，所述驱动链和所述冷干机模块设置在所述第二区内，所述冷却器模块设置在所述第三区内。

2.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷干机模块包括制冷压缩机，所述制冷压缩机设置在所述第二区的第一侧，所述驱动链设置在所述第二区的与所述第一侧相对的第二侧，所述气液分离器设置在所述第三区内。

3.根据权利要求2所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷干机模块还包括换热器，所述换热器设置在所述制冷压缩机和所述气液分离器之间。

4.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷却器模块包括冷却器组件和冷凝器组件。

5.根据权利要求4所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，在所述冷却器模块中，所述冷凝器组件位于第一端，所述冷却器组件位于与所述第一端相对的第二端。

6.根据权利要求4所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷却器组件包括后冷却器和油冷却器，所述后冷却器，所述油冷却器和所述冷凝器组件线性排列形成集成式结构。

7.根据权利要求6所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷凝器组件设置在所述后冷却器和所述油冷却器之间。

8.根据权利要求6所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷凝器组件设置制冷剂进口和制冷剂出口，所述油冷却器设置压缩机油进口和压缩机油出口，所述后冷却器设置气体进口和气体出口。

9.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述制冷剂进口与所述制冷剂出口设置在所述冷凝器组件的同一侧。

10.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述制冷剂进口和所述制冷剂出口分别设置在所述冷凝器组件的两侧。

11.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述压缩机油进口与所述压缩机油出口设置在所述油冷却器的同一侧。

12.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述油进口和所述油出口分别设置在所述油冷却器的两侧。

13.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述气体进口与所述气体出口设置在所述后冷却器的同一侧。

14.根据权利要求8所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述气体进口和所述气体出口分别设置在所述后冷却器的两侧。

15.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述电控模块包括集成设置的第一电控装置和第二电控装置，其中，所述第一电控装置用于控制所述空压机模块，所述第二电控装置用于控制所述冷干机模块。

16.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，还包括风机模块，所述风机模块设置在所述第一区和所述第二区之间，所述风机模块包括至少一个风机，用于对所述空压机模块、所述冷干机模块和/或所述冷却器模块散热。

17.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷却器模块设置在所述空压机模块和/或所述冷干机模块的上方或者侧上方。

18.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷却器模块设置在所述空压机模块和/或所述冷干机模块的侧面。

19.根据权利要求1所述的集成式气体压缩处理系统，其特征在于，所述冷干机模块中各部件之间的连接采用软管连接。

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