CN218379971U - 一种烟气余热回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及热能回收技术领域,具体涉及一种烟气余热回收系统,包括:发生器设有第一烟气进口、第一烟气出口和第一制冷剂蒸汽出口;第一烟气进口连接有烟气收集装置;冷凝器设有第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口,蒸发器设有第一制冷剂进口、第二制冷剂蒸汽出口、冷冻水进口和冷冻水出口;第一制冷剂进口与第一制冷剂出口连接;在冷冻水进口与冷冻水出口之间连接冷源使用者;本申请利用烟气余热加热制冷剂,制冷剂蒸发进入冷凝器冷凝,形成低温液态制冷剂,再送入蒸发器,通过制冷剂蒸发吸热,获得低温冷冻水;烟气余热回收系统在制冷模式下工作,有效利用烟气余热,获得冷冻水。
Description
技术领域
本实用新型涉及热能回收技术领域,具体涉及一种烟气余热回收系统。
背景技术
目前,在动力等工业领域中,余热锅炉的排烟仍具有较高的温度,这部分热量若直接排放到空气中,会造成非常巨大的能量损失,降低能源利用率。
实用新型内容
因此,本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中余热锅炉的排烟直接排放至空气中,造成巨大能量损失的缺陷,基于以上情况,开发一种有效回收余热锅炉排烟热量的系统十分必要。
为了实现上述目的,本实用新型提供一种烟气余热回收系统,包括:
发生器,具有用于储存制冷剂的腔体,且设有第一烟气进口、第一烟气出口、第一制冷剂蒸汽出口、第一吸收剂进口和第二吸收剂出口;所述第一烟气进口与所述第一烟气出口连通;所述第一烟气进口连接有烟气收集装置;
冷凝器,设有第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口,所述第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口连通;
蒸发器,设有第一制冷剂进口、第二制冷剂蒸汽出口、冷冻水进口和冷冻水出口;所述第一制冷剂进口与所述第二制冷剂蒸汽出口连通,所述冷冻水进口和冷冻水出口连通;所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口连接;在所述冷冻水进口与冷冻水出口之间连接冷源使用者;
第一换热器,设有第二低温侧进口、第二低温侧出口、第二高温侧进口和第二高温侧出口;所述第二低温侧进口与第二低温侧出口连通,所述第二高温侧进口和第二高温侧出口连通;
吸收器,设有第二制冷剂蒸汽进口、第二吸收剂进口和第一吸收剂出口;
所述第二低温侧进口与第一吸收剂出口连接,所述第二低温侧出口与第一吸收剂进口连接,所述第二高温侧进口与第二吸收剂出口连接,所述第二高温侧出口与第二吸收剂进口连接;所述第二制冷剂蒸汽进口与第二制冷剂蒸汽出口连接。
可选地,所述吸收器还设有第一用户水进口和第一用户水出口;所述第一用户水进口和第一用户水出口连通;
在所述冷凝器上还设有第二用户水进口和第二用户水出口;所述第二用户水进口和第二用户水出口连通;所述第一用户水进口与第二用户水出口连接,所述第一用户水出口与第二用户水进口连接;
在所述第一用户水进口与第二用户水出口连接的管路上或者在所述第一用户水出口与第二用户水进口连接的管路上设有热源使用者。
可选地,还包括:
第二换热器,设有第一低温侧进口、第一低温侧出口、第一高温侧进口和第一高温侧出口;所述第一低温侧进口与烟气收集装置连接,所述第一低温侧出口与第一烟气进口连接;所述第一低温侧进口与第一低温侧出口连通;
所述冷凝器还设有第一冷却水进口和第一冷却水出口,所述第一冷却水进口和第一冷却水出口连通,所述第一冷却水进口与第一高温侧进口连接;
所述吸收器还设有第二冷却水进口和第二冷却水出口,所述第二冷却水进口和第二冷却水出口连通,所述第二冷却水进口与第一高温侧出口连接,所述第二冷却水出口与第一冷却水进口连接。
可选地,所述蒸发器还设有第二烟气进口和第二烟气出口;所述第二烟气进口和第二烟气出口连通;
所述第二烟气进口与所述第一烟气出口连接。
可选地,还包括:
第一泵,两端分别与所述蒸发器设有的第二制冷剂出口和第二制冷剂进口连接。
可选地,还包括:
节流阀,设置于所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口之间。
可选地,还包括:
第二泵,设置于所述第二低温侧进口与所述第一吸收剂出口之间。
可选地,所述制冷剂为水,第一吸收剂为具有第一浓度的溴化锂溶液,第二吸收剂为具有第二浓度的溴化锂溶液,且第一浓度小于第二浓度。
可选地,所述冷源使用者包括:冷用户和制冷设备;
所述热源使用者包括:热用户和热处理设备。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
1.本实用新型提供的烟气余热回收系统,包括:发生器,具有用于储存制冷剂的腔体,且设有第一烟气进口、第一烟气出口、第一制冷剂蒸汽出口、第一吸收剂进口和第二吸收剂出口;所述第一烟气进口与所述第一烟气出口连通;所述第一烟气进口连接有烟气收集装置;冷凝器,设有第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口,所述第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口连通;蒸发器,设有第一制冷剂进口、第二制冷剂蒸汽出口、冷冻水进口和冷冻水出口;所述第一制冷剂进口与所述第二制冷剂蒸汽出口连通,所述冷冻水进口和冷冻水出口连通;所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口连接;在所述冷冻水进口与冷冻水出口之间连接冷源使用者;第一换热器,设有第二低温侧进口、第二低温侧出口、第二高温侧进口和第二高温侧出口;所述第二低温侧进口与第二低温侧出口连通,所述第二高温侧进口和第二高温侧出口连通;吸收器,设有第二制冷剂蒸汽进口、第二吸收剂进口和第一吸收剂出口;所述第二低温侧进口与第一吸收剂出口连接,所述第二低温侧出口与第一吸收剂进口连接,所述第二高温侧进口与第二吸收剂出口连接,所述第二高温侧出口与第二吸收剂进口连接;所述第二制冷剂蒸汽进口与第二制冷剂蒸汽出口连接;本申请技术方案通过利用烟气余热加热制冷剂,制冷剂蒸发进入冷凝器冷凝,形成低温的液态制冷剂,再送入蒸发器,通过制冷剂的蒸发,吸热,获得低温的冷冻水;蒸发的制冷剂进入吸收器,随着第二吸收剂依次循环至换热器和发生器,完成制冷剂的循环;烟气余热回收系统在制冷模式下工作,有效地利用了烟气的余热,获得了冷源使用者所需要的冷冻水。
2.本实用新型所述吸收器还设有第一用户水进口和第一用户水出口;所述第一用户水进口和第一用户水出口连通;在所述冷凝器上还设有第二用户水进口和第二用户水出口;所述第二用户水进口和第二用户水出口连通;所述第一用户水进口与第二用户水出口连接,所述第一用户水出口与第二用户水进口连接;在所述第一用户水进口与第二用户水出口连接的管路上或者在所述第一用户水出口与第二用户水进口连接的管路上设有热源使用者;本申请技术方案充分利用尾气余热,制冷剂在冷凝器和吸收器中处于放热状态,加热用户水,用户水经吸收器和冷凝器回收两段热量,烟气余热回收系统也可以在制热模式下工作,获得了热源使用者所需要的热水,有效提高烟气余热利用率。
3.本实用新型提供的烟气余热回收系统,还包括:第二换热器,设有第一低温侧进口、第一低温侧出口、第一高温侧进口和第一高温侧出口;所述第一低温侧进口与烟气收集装置连接,所述第一低温侧出口与第一烟气进口连接;所述第一低温侧进口与第一低温侧出口连通;所述冷凝器还设有第一冷却水进口和第一冷却水出口,所述第一冷却水进口和第一冷却水出口连通,所述第一冷却水进口与第一高温侧进口连接;所述吸收器还设有第二冷却水进口和第二冷却水出口,所述第二冷却水进口和第二冷却水出口连通,所述第二冷却水进口与第一高温侧出口连接,所述第二冷却水出口与第一冷却水进口连接;本申请技术方案通过冷却水在吸收器和冷凝器中回收的热量用于加热低温烟气,可提高驱动热源的品质,并提高制冷效率;同时冷却水回收的热量被再利用,可以减少常规吸收式制冷机中冷却塔等冷却设备的安装成本。
4.本实用新型所述蒸发器还设有第二烟气进口和第二烟气出口;所述第二烟气进口和第二烟气出口连通;所述第二烟气进口与所述第一烟气出口连接;本申请技术方案将烟气经发生器和蒸发器两次放热,可有效降低烟气排出温度,减少环境损害。
5.本实用新型提供的烟气余热回收系统,还包括:第一泵,两端分别与所述蒸发器设有的第二制冷剂出口和第二制冷剂进口连接;本申请通过第一泵将液态制冷剂吸出,在制冷模式下,再重新喷淋到冷冻水的管道上,不仅充分利用液态制冷剂的低温,降低冷冻水的温度,而且加快液态制冷剂的蒸发,加速冷冻水的降温;在制热模式下,再重新喷淋到烟气管道上,充分利用烟气的余热,加快液态制冷剂的蒸发,提高烟气余热回收系统的运行效率。
6.本实用新型提供的烟气余热回收系统,还包括:节流阀,设置于所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口之间;本申请技术方案通过设置节流阀,不仅调节制冷剂的流量,并形成高低压区域,确保制冷循环的进行。
7.本实用新型提供的烟气余热回收系统,还包括:第二泵,设置于所述第二低温侧进口与所述第一吸收剂出口之间;本申请通过设置第二泵,加速第一吸收剂的流动,以及第一吸收剂与第二吸收剂之间的换热过程,提高整个烟气余热回收系统的运行效率。
8.本实用新型所述制冷剂为水,第一吸收剂为具有第一浓度的溴化锂溶液,第二吸收剂为具有第二浓度的溴化锂溶液,且第一浓度小于第二浓度;本申请技术方案具体限定制冷剂为水,不仅成本低,而且可以获得很好地制冷效果;具体限定第一吸收剂和第二吸收剂的类型,以及限定浓度,确保制冷剂循环的正常进行以及烟气余热热量的充分利用。
9.本实用新型所述冷源使用者包括:冷用户和制冷设备;所述热源使用者包括:热用户和热处理设备;本申请技术方案通过限定具体的冷源使用者和热源使用者,本申请所述烟气余热回收系统的制冷模式和制热模式不仅用于用户,而且可以用于设备的制冷和制热。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式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,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施方式中提供的烟气余热回收系统在制冷模式下的连接结构示意图;
图2为本实用新型实施方式中提供的烟气余热回收系统在制热模式下的连接结构示意图。
附图标记说明:
1、发生器;2、冷凝器;3、蒸发器;4、吸收器;5、第一换热器;6、烟气收集装置;7、第二换热器;8、节流阀;9、第一泵;10、第二泵;11、冷源使用者;12、热源使用者。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外,下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图2所示的烟气余热回收系统的一种具体实施方式,用于回收烟气收集装置6的余热,包括:依次连接的第二换热器7、发生器1、冷凝器2、节流阀8、蒸发器3和吸收器4,以及与吸收器4依次连接的第二泵10和第一换热器5等。
如图1所示,为烟气余热回收系统在制冷模式下的连接结构示意图,实现夏季制冷,所述发生器1具有用于储存制冷剂的腔体,具体的,所述制冷剂为水;且发生器1设有第一烟气进口、第一烟气出口、第一制冷剂蒸汽出口、第一吸收剂进口和第二吸收剂出口;所述第一烟气进口与所述第一烟气出口连通;所述第一烟气进口连接有烟气收集装置6,具体的,所述第一吸收剂为具有第一浓度的溴化锂溶液,第二吸收剂为具有第二浓度的溴化锂溶液,且第一浓度小于第二浓度,即具有第一浓度的溴化锂溶液为溴化锂稀溶液,具有第二浓度的溴化锂溶液为溴化锂浓溶液;所述烟气收集装置6为余热锅炉尾部烟道。
所述冷凝器2设有第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口,所述第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口连通。
所述蒸发器3设有第一制冷剂进口、第二制冷剂蒸汽出口、冷冻水进口和冷冻水出口;所述第一制冷剂进口与所述第二制冷剂蒸汽出口连通,所述冷冻水进口和冷冻水出口连通;所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口连接;在所述冷冻水进口与冷冻水出口之间连接冷源使用者11,具体的,所述冷源使用者11包括:冷用户和制冷设备。在所述蒸发器3设有的第二制冷剂出口和第二制冷剂进口之间连接设置第一泵9,即蒸发器泵。所述节流阀8设置于所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口之间。
所述第一换热器5设有第二低温侧进口、第二低温侧出口、第二高温侧进口和第二高温侧出口;所述第二低温侧进口与第二低温侧出口连通,所述第二高温侧进口和第二高温侧出口连通。
所述吸收器4设有第二制冷剂蒸汽进口、第二吸收剂进口和第一吸收剂出口;所述第二低温侧进口与第一吸收剂出口连接,所述第二低温侧出口与第一吸收剂进口连接,所述第二高温侧进口与第二吸收剂出口连接,所述第二高温侧出口与第二吸收剂进口连接;所述第二制冷剂蒸汽进口与第二制冷剂蒸汽出口连接。在所述第二低温侧进口与所述第一吸收剂出口之间设置连接第二泵10,即吸收器泵。
所述第二换热器7设有第一低温侧进口、第一低温侧出口、第一高温侧进口和第一高温侧出口;所述第一低温侧进口与烟气收集装置6连接,所述第一低温侧出口与第一烟气进口连接;所述第一低温侧进口与第一低温侧出口连通,具体的,所述第二换热器7为烟水换热器。
所述冷凝器2还设有第一冷却水进口和第一冷却水出口,所述第一冷却水进口和第一冷却水出口连通,所述第一冷却水进口与第一高温侧进口连接。所述吸收器4还设有第二冷却水进口和第二冷却水出口,所述第二冷却水进口和第二冷却水出口连通,所述第二冷却水进口与第一高温侧出口连接,所述第二冷却水出口与第一冷却水进口连接。
如图2所示,为烟气余热回收系统在制热模式下的连接结构示意图,实现冬季制热,所述吸收器4还设有第一用户水进口和第一用户水出口;所述第一用户水进口和第一用户水出口连通;在所述冷凝器2上还设有第二用户水进口和第二用户水出口;所述第二用户水进口和第二用户水出口连通;所述第一用户水进口与第二用户水出口连接,所述第一用户水出口与第二用户水进口连接;在所述第一用户水进口与第二用户水出口连接的管路上或者在所述第一用户水出口与第二用户水进口连接的管路上设有热源使用者12,具体的,所述热源使用者12包括:热用户和热处理设备。所述蒸发器3还设有第二烟气进口和第二烟气出口;所述第二烟气进口和第二烟气出口连通;所述第二烟气进口与所述第一烟气出口连接。
本申请所述烟气余热回收系统的回收过程简述如下:在制冷模式下,低温烟气从余热锅炉尾部烟道排出后,进入烟水换热器,被来自冷凝器2的高温冷却水加热,成为高温烟气后进入发生器1,高温冷却水放热成为低温冷却水后进入吸收器4。溴化锂稀溶液在吸收器4的出口经吸收器泵进入第一换热器5,吸收来自发生器1的溴化锂浓溶液的热量后,进入发生器1,并进一步吸收烟气热量,高温烟气放热成为低温烟气后排至大气中,溴化锂稀溶液吸热后,制冷剂不断汽化,制冷剂蒸汽进入冷凝器2,浓缩后的溴化锂浓溶液经第一换热器5向溴化锂稀溶液放热后,进入吸收器4。在冷凝器2中,制冷剂蒸汽放热,将热量传递给来自吸收器4的中温冷却水,制冷剂蒸汽降温后凝结为液态制冷剂,并经节流阀8降压后,进入蒸发器3。在蒸发器3中,液态制冷剂经蒸发器泵喷淋在冷冻水管上吸热汽化为制冷剂蒸汽,随后进入吸收器4,冷冻水降温后送至冷用户,从而实现制冷的目的。在吸收器4中,制冷剂蒸汽被来自第一换热器5的溴化锂浓溶液吸收,再次恢复为溴化锂稀溶液,吸收过程释放的热量被来自烟水换热器的低温冷却水吸收,成为中温冷却水,并进入冷凝器2,完成一轮制冷循环。
在制热模式下,低温烟气从余热锅炉尾部烟道排出后直接进入发生器1。溴化锂稀溶液在吸收器4的出口经吸收器泵进入第一换热器5,吸收来自发生器1的溴化锂浓溶液的热量后,进入发生器1,并进一步吸收烟气热量,烟气放热成为低温烟气后进入蒸发器3,溴化锂稀溶液吸热后,制冷剂不断汽化,制冷剂蒸汽进入冷凝器2,浓缩后的溴化锂浓溶液经第一换热器5向溴化锂稀溶液放热后,进入吸收器4。在冷凝器2中,制冷剂蒸汽放热,将热量传递给来自吸收器4的中温用户水,中温用户水被送至热用户或热处理设备,从而实现制热的目的,制冷剂蒸汽降温后凝结为液态制冷剂,经节流阀8降压后进入蒸发器3。在蒸发器3中,液态制冷剂经蒸发器泵喷淋在烟气管道上吸热汽化为制冷剂蒸汽,随后进入吸收器4,烟气被进一步降温后排至大气中。在吸收器4中,制冷剂蒸汽被来自第一换热器5的溴化锂浓溶液吸收,再次恢复为溴化锂稀溶液,吸收过程释放的热量被来自热用户或热处理设备的低温用户水吸收,成为中温用户水并进入冷凝器2,完成一轮制热循环。
作为替代的实施方式,所述第二泵10设置于所述第二低温侧出口与所述第一吸收剂进口之间。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种烟气余热回收系统,其特征在于,包括:
发生器(1),具有用于储存制冷剂的腔体,且设有第一烟气进口、第一烟气出口、第一制冷剂蒸汽出口、第一吸收剂进口和第二吸收剂出口;所述第一烟气进口与所述第一烟气出口连通;所述第一烟气进口连接有烟气收集装置(6);
冷凝器(2),设有第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口,所述第一制冷剂蒸汽进口和第一制冷剂出口连通;
蒸发器(3),设有第一制冷剂进口、第二制冷剂蒸汽出口、冷冻水进口和冷冻水出口;所述第一制冷剂进口与所述第二制冷剂蒸汽出口连通,所述冷冻水进口和冷冻水出口连通;所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口连接;在所述冷冻水进口与冷冻水出口之间连接冷源使用者(11);
第一换热器(5),设有第二低温侧进口、第二低温侧出口、第二高温侧进口和第二高温侧出口;所述第二低温侧进口与第二低温侧出口连通,所述第二高温侧进口和第二高温侧出口连通;
吸收器(4),设有第二制冷剂蒸汽进口、第二吸收剂进口和第一吸收剂出口;
所述第二低温侧进口与第一吸收剂出口连接,所述第二低温侧出口与第一吸收剂进口连接,所述第二高温侧进口与第二吸收剂出口连接,所述第二高温侧出口与第二吸收剂进口连接;所述第二制冷剂蒸汽进口与第二制冷剂蒸汽出口连接。
2.根据权利要求1所述的烟气余热回收系统,其特征在于,
所述吸收器(4)还设有第一用户水进口和第一用户水出口;所述第一用户水进口和第一用户水出口连通;
在所述冷凝器(2)上还设有第二用户水进口和第二用户水出口;所述第二用户水进口和第二用户水出口连通;所述第一用户水进口与第二用户水出口连接,所述第一用户水出口与第二用户水进口连接;
在所述第一用户水进口与第二用户水出口连接的管路上或者在所述第一用户水出口与第二用户水进口连接的管路上设有热源使用者(12)。
3.根据权利要求2所述的烟气余热回收系统,其特征在于,还包括:
第二换热器(7),设有第一低温侧进口、第一低温侧出口、第一高温侧进口和第一高温侧出口;所述第一低温侧进口与烟气收集装置(6)连接,所述第一低温侧出口与第一烟气进口连接;所述第一低温侧进口与第一低温侧出口连通;
所述冷凝器(2)还设有第一冷却水进口和第一冷却水出口,所述第一冷却水进口和第一冷却水出口连通,所述第一冷却水进口与第一高温侧进口连接;
所述吸收器(4)还设有第二冷却水进口和第二冷却水出口,所述第二冷却水进口和第二冷却水出口连通,所述第二冷却水进口与第一高温侧出口连接,所述第二冷却水出口与第一冷却水进口连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟气余热回收系统,其特征在于,
所述蒸发器(3)还设有第二烟气进口和第二烟气出口;所述第二烟气进口和第二烟气出口连通;
所述第二烟气进口与所述第一烟气出口连接。
5.根据权利要求1-3任一项所述的烟气余热回收系统,其特征在于,还包括:
第一泵(9),两端分别与所述蒸发器(3)设有的第二制冷剂出口和第二制冷剂进口连接。
6.根据权利要求1-3任一项所述的烟气余热回收系统,其特征在于,还包括:
节流阀(8),设置于所述第一制冷剂进口与第一制冷剂出口之间。
7.根据权利要求1-3任一项所述的烟气余热回收系统,其特征在于,还包括:
第二泵(10),设置于所述第二低温侧进口与所述第一吸收剂出口之间。
8.根据权利要求7所述的烟气余热回收系统,其特征在于,
所述制冷剂为水,第一吸收剂为具有第一浓度的溴化锂溶液,第二吸收剂为具有第二浓度的溴化锂溶液,且第一浓度小于第二浓度。
9.根据权利要求2或3所述的烟气余热回收系统,其特征在于,
所述冷源使用者(11)包括:冷用户和制冷设备;
所述热源使用者(12)包括:热用户和热处理设备。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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GR01 | Patent grant | ||
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