DD142661A5 - FUELLKOERPER FOR THE HEAT AND STOCK EXCHANGE - Google Patents
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Description
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Berlin, den 19. 7. 1979 ! GZ 55 225 17 Berlin, 19. 7. 1979! GZ 55 225 17
Füllkörper für den Wärme- und Stoffaustausch Anwendungsgebiet der ErfindungPacking for heat and mass transfer Field of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf Püllkörper für den Wärme- und Stoffaustausch, insbesondere für Kühltürme, bestehend aus mehreren Schichten einer gewellten oder gefalteten Folie, wobei die Wellungen oder Palten benachbarter Schichten sich kreuzen und gegeneinander abstützen und ein Verfahren zur Herstellung des Füllkörpers·The invention relates to Püllkörper for heat and mass transfer, especially for cooling towers, consisting of several layers of a corrugated or folded film, the corrugations or gaps of adjacent layers intersect and support against each other and a process for the preparation of the filler ·
Bin Füllkörper der vorgenannten Art ist bereits aus der DB-AS 1 776 210 bekannt. Der Füllkörper besteht aus dünnen Schichten eines nichtmetallischen Werkstoffs, insbesondere Kunststoff, Die Wellungen oder Falten benachbarter Schichten sind an ihren Kreuzungspunkten durch Kleben oder Schweißen miteinander verbunden, so daß sich ein einheitlicher Körper ergibt. Um die mechanische Festigkeit des Füllkörpers zu erhöhen, werden die beiden Längsseiten der Schichten mit einem Verstärkungsrand, der eine größere mechanische Festigkeit hat als die inneren Teile der Schichten, versehen· Im fertigen Füllkörper bildet der eine Längsrand den unteren Rand des Füllkörpers. Der verstärkte Rand soll die mschanischeBin packing of the aforementioned type is already known from DB-AS 1 776 210. The packing consists of thin layers of a non-metallic material, in particular plastic. The corrugations or folds of adjacent layers are connected to each other at their points of intersection by gluing or welding, so that a uniform body results. In order to increase the mechanical strength of the filling body, the two longitudinal sides of the layers are provided with a reinforcing edge which has a greater mechanical strength than the inner parts of the layers. In the finished filling body, one longitudinal edge forms the lower edge of the filling body. The reinforced border should be the Mschan
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Festigkeit des Füllkörpers gegen äußere Beanspruchungen erhöhen und außerdem zur Formbeständigkeit der Falten beitragen. Es hat sich gezeigt, daß trotz der verbesserten Konstruktion, insbesondere bei langzeitig einwirkenden Temperaturbelastungen, die teilweise auch über der angegebenen Gebrauchstemperatur liegen können, eine sichere Lage der Füllkörper auf den Auflagepunkten nicht gewährleistet ist. Es wurde versucht, diesen Schwierigkeiten durch Erhöhung der Temperaturbeständigkeit des Kunststoffs zu begegnen, diese Maßnahme ist aber mit erheblichen Mehrkosten verbunden.Increase the strength of the packing against external stresses and also contribute to the dimensional stability of the folds. It has been shown that, despite the improved construction, in particular for long-term acting temperature loads, which may also be partially above the specified service temperature, a secure position of the packing on the support points is not guaranteed. Attempts have been made to overcome these difficulties by increasing the temperature resistance of the plastic, but this measure is associated with considerable additional costs.
Aus der DS-AS 22 34 013 ist außerdem der Vorschlag bekannt, zur Herstellung eines verstärkten Längsrandes bei einem Füllkörper aus Kunststoff-Folie den Rand der Kunststoffschicht umzufalten, bevor die Wellen oder Falten gebildet werden. Dieser Füllkörper weist somit einen durch Umfalten verstärkten Längsrand mit Wellungen oder Falten auf.From DS-AS 22 34 013, the proposal is also known to fold over the edge of the plastic layer to produce a reinforced longitudinal edge in a filling of plastic film before the waves or wrinkles are formed. This filler thus has a reinforced by folding longitudinal edge with corrugations or wrinkles.
Die Erfindung hat zum Ziel, die vorhandenen Mangel, insbesondere die Temperaturabhängigkeit bekannter Füllkörperkonstruktionen zu beseitigen.The invention has the aim of eliminating the existing deficiency, in particular the temperature dependence of known Füllkörperkonstruktionen.
Darlegung des Wesens der Erfindung; Presentation of the W esens of the invention;
Ausgehend von der in der DE-AS 1 776 210 beschriebenen Lösung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache Füllkörperkonstruktion vorzuschlagen, die auch bei längeren Temperaturbelastungen eine sichere Auflage des Füllkörpers auf den Auflagepunktsn gewährleistet.Based on the solution described in DE-AS 1 776 210, the present invention seeks to propose a simple packing structure, which ensures a secure support of the packing on the support points even at longer temperature loads.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß von dem oberen und unteren Längsrand jeder Schicht zumindest einer in Form eines durchgehend geraden Längsrandes ausgebildet ist und die Wellungen oder Falten jeder Schicht in einem Übergangsbereich in den geraden Längsrand übergehen. In dem Übergangsbereich verflachen die Wellungen oder Falten in Richtung auf den geraden Längsrand. Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei den bekannten Füllkörpern selbst ein verstärkter Rand eine Durchbiegung des Füllkörpers zwischen den Auflagepunkten nicht verhindern kann, da sich das gewellte Folienprofil bei längerer Temperatureinwirkung und höheren Belastungen (große Wassermenge) auffächert. Man kann dieses Auffächern etwa mit der Bewegung einer Ziehharmonika vergleichen. Diesem Auffächern kann selbst der verstärkte Rand nicht fühlbar begegnen, da der verstärkte Rand die Auffächerbewegung mitmacht. Bei den bekannten Ausführungsformen kann es daher sogar dazu kommen, daß der Füllkörper zwischen den Auflagepunkten durchfällt. Die Dehnbewegung im Sinne eines Auffächems ist bei der erfindungsgemäßen Konstruktion nicht möglich, da der durchgehend gerade Längsrand eine hohe Eigensteifigkeit des Füllkörpers gewährleistet.This object is achieved in that of the upper and lower longitudinal edge of each layer is at least one formed in the form of a continuous straight longitudinal edge and merge the corrugations or wrinkles of each layer in a transition region in the straight longitudinal edge. In the transition region, the corrugations or wrinkles flatten towards the straight longitudinal edge. The present invention is based on the finding that in the known packing itself a reinforced edge can not prevent a deflection of the packing between the support points, as the corrugated film profile fanning with prolonged exposure to temperature and higher loads (large amount of water). One can compare this fanning with the movement of an accordion. This fanning, even the reinforced edge can not be felt tangible, since the reinforced edge joins the fanning movement. In the known embodiments, therefore, it may even happen that the filler falls through between the support points. The expansion in the sense of Auffächems is not possible in the construction according to the invention, since the continuous straight longitudinal edge ensures a high inherent rigidity of the packing.
Bei den möglichen Alternativen kann lediglich der obere Läügsrand als durchgehend gerader Längsrand ausgebildet sein. Eine zweckmäßige Ausführungsform liegt dann vor, wenn der obere und der untere Längsrand als durchgehend gerader Längsrand ausgebildet sind. Diese Konstruktion erleichtert nicht nur die Eigensteifigkeit, sondern bei bestimmten Verfahrensbedingungen auch die Herstellung, Eine andere bevorzugte Alternative besteht darin, daß nur der untere Längsrand als durch-In the possible alternatives, only the upper Läügsrand can be formed as a continuous straight longitudinal edge. An expedient embodiment is provided when the upper and the lower longitudinal edge are formed as a continuous straight longitudinal edge. This construction not only facilitates the inherent rigidity, but also the manufacture under certain process conditions. Another preferred alternative is that only the lower longitudinal edge is considered to be through
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gehend gerader Längsrand ausgebildet ist, da gerade im Bereich des unteren Randes die stärksten Belastungen auftreten.going straight longitudinal edge is formed, since especially in the region of the lower edge, the heaviest loads occur.
Es hat sich, als zweckmäßig erwiesen, wenn die Wellungen oder Palten des Füllkörpers in dem Übergangsbereich kontinuierlich über eine Verflachung in den geraden Läng3rand übergehen. Bezogen auf die gesamte Höhe des Füllkörpers sollte der eine kontinuierliche Verflachung aufweisende Übergangsbereich vorzugsweise bis 1/10 bis 1/20 der Püllkörperhöhe betragen und der gerade Längsrand vorzugsweise bis zu 3 %· Ein Übergangsbereich mit kontinuierlicher Verflachung zum geraden Längsrand ist dann gewährleistet, wenn der Übergangsbereich im Querschnitt gösahen eine spitzwinklige 3?orm zeigt. Dieser spitze Winkel ergibt sich bei einem Querschnitt durch eine Schicht, wenn einmal die geschnittene Seitenkante einer Wellung und zum zweiten die dahinterliegende (nicht geschnittene Seitenkante) der nächstfolgenden Wellung betrachtet wird. Der Winkel beträgt je nach Höhe der Wellung vorzugsweise 20 bis 75°.It has proven to be expedient if the corrugations or gaps of the filling body in the transition region continuously pass over a flattening in the straight Läng3rand. Based on the total height of the filling body, the transition region having a continuous flattening should preferably amount to 1/10 to 1/20 of the Püllkörperhöhe and the straight longitudinal edge preferably up to 3 % · A transition region with continuous flattening to the straight longitudinal edge is ensured when the Transition region in cross section showed an acute-angled 3 or orm shows. This acute angle results in a cross section through a layer, if once the cut side edge of a corrugation and the second, the underlying (not cut side edge) of the next corrugation is considered. The angle is preferably 20 to 75 ° depending on the height of the corrugation.
Um.die Eigensteifigkeit des Füllkörpers zu fördern, ist es zweckmäßig, den geraden Längsrand einer jeden Schicht im Vergleich zum übrigen Teil der Schicht verstärkt auszubilden. Dies erfolgt vorzugsweise durch Umfaitung des Längsrandes. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn in die Umfaitung eine Bewehrung eingelegt wird. Als Bewehrung empfiehlt sich ein runder Stab, z. B, aus Kohlefasern, Glasfasern, Kunststoff, Metalldraht. Ein runder Stab hat den Vorteil, daß er keine Knickoder Kerbwirkung auf den Füllkörper ausüben kann· Die Verstärkung kann alternativ sur Umfaitung auch durch eine Materialverdickung der Folie im Bereich des Längsrandes, alsoIn order to promote the inherent rigidity of the filling body, it is expedient to reinforce the straight longitudinal edge of each layer in comparison to the remaining part of the layer. This is preferably done by clipping the longitudinal edge. It is also advantageous if a reinforcement is inserted into the Umfaitung. As a reinforcement is recommended a round rod, z. B, made of carbon fibers, glass fibers, plastic, metal wire. A round rod has the advantage that it can exert no kink or notch effect on the filler · The reinforcement can alternatively sur wrap by a thickening of the material of the film in the region of the longitudinal edge, ie
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durch Eigenwerkstoff gegeben sein. Hierbei kann man zur Vereinfachung den verstärkten Rand beim Extrudieren der Folie gleich mitausbilden· Unter Folienprofil bzw. Folienbahn werden im Rahmen der Erfindung vorzugsweise Kunststoffbahnen verstanden. Eine geeignete Folienstärke liegt im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm. Im weiteren Sinne des Wortes Folie ist auch an dünne Metallbahnen, Papierbahnen oder Gewebebahnen gedacht.be given by own material. For the sake of simplicity, the reinforced edge during extrusion of the film can be co-formed here. The term "film profile" or "film web" is understood to mean preferably plastic webs within the scope of the invention. A suitable film thickness is in the range of 0.2 to 0.6 mm. In the broader sense of the word foil is also intended for thin metal webs, paper webs or webs.
Ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des Füllkörpers aus thermo-plastischem Kunststoff besteht darin, daß eine Folienbahn in Fertigungsrichtung gesehen im Bereich eines oder beider Längsränder auf eine Temperatur unterhalb des thermoelastischen Bereiches gehalten wird, während der verbleibende Teil bei einer Temperatur im thermo-elastischen Bereich gewellt oder gefaltet wird, wobei der oder die Längsränder niedrigerer Temperatur parallel zur Fertigungsrichtung geführt wird (werden). Diese Führung kann z. B. durch eine sich in Fertigungsrichtung erstreckende gerade Bahn gegeben sein. Der Längsrand niedrigerer Temperatur wird dann in diese Bahn eingeführt, z, B, nach Art einer ETut-Feder-Verbindung, und ist durch diese Bahn beim Thermo-Verformen des übrigen Teils der Folienbahn an Querbewegungen gehindert, so daß die Thermo-Verformung ohne Umformung des geraden Längsrandes ablaufen kann. Eine bevorzugte Verfahrensalternative besteht darin, daß eine Kunststoff-Folie extrudiert wird, und bei der noch heißen extrudierten Kunststoff-Folie ein Längsrand oder beide Längsränder unterhalb der Erweichungstemperatur abgeschreckt wird (werden), und daß unmittelbar anschließend der verbleibende Bereich im noch heißen Zustand gewellt oder gefaltet wird· Die Abschreckung kann z, B, mit Hilfe von Preß-A suitable method for producing the filling body made of thermoplastic material is that a film web seen in the direction of production in the region of one or both longitudinal edges is maintained at a temperature below the thermoelastic region, while the remaining part corrugated at a temperature in the thermo-elastic range or folded, wherein the longitudinal edges or lower temperature of the temperature is (are) carried parallel to the production direction. This guide can z. B. be given by an extending in the direction of production straight path. The longitudinal edge of lower temperature is then introduced into this web, z, B, in the manner of an ETout-spring connection, and is prevented by this path during thermoforming of the remaining part of the film web to transverse movements, so that the thermoforming without forming the straight longitudinal edge can run off. A preferred alternative method is that a plastic film is extruded, and in the still hot extruded plastic film, a longitudinal edge or both longitudinal edges below the softening temperature is quenched (will), and that immediately thereafter the remaining area in the still hot state curled or The quenching can z, B, with the help of pressing
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luft oder anderen schnellwirksamen Kühlmitteln vorgenommen werden. Der abgekühlte Längsrand kann dann beim Thermo-Verformen sicher in der Fertigungsrichtung gehalten werden, z, B, durch Niederhalten oder durch eine Führungsnut, so daß eine Verstreckung im Bereich des Längsrandes in Querrichtung nicht zu befürchten ist. Bei üblichen Kunststoff-Folienbahnen sollte der Längsrand niedriger Temperaturen, vorzugsweise auf eine Temperatur unter 110 C eingestellt werden. Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich, wenn beide Längsränder abgeschreckt werden, daß in diesem Falle eine besonders gute Führung der Folienbahn beim Thermo-Verfor&en möglich ist, da die Folienbahn beidseitig über die Längsränder niedriger Temperatur geführt werden kann.air or other fast-acting coolants. The cooled longitudinal edge can then be held securely in the manufacturing direction during thermoforming, z, B, by holding down or by a guide, so that a stretching in the region of the longitudinal edge in the transverse direction is not to be feared. In conventional plastic film webs, the longitudinal edge of low temperatures, preferably to a temperature below 110 C should be set. A particularly simple production results when both longitudinal edges are quenched, that in this case a particularly good guidance of the film web during thermal deformation is possible because the film web can be guided on both sides over the longitudinal edges of low temperature.
Nachfolgend wird der Erfindungsgegenstand näher erläutert. In den beigefügten Zeichnungen zeigen:The subject of the invention will be explained in more detail below. In the accompanying drawings show:
Fig, 1: eine Seitenansicht eines Füllkörpers; Fig, 2: einen Querschnitt gemäß II-II der Fig, 1;FIG. 1 shows a side view of a filling body; FIG. FIG. 2: a cross section according to II-II of FIG. 1; FIG.
Fig» 3: einen vergrößerten Maßstab einer Sicht von unten auf den Füllkörper;Fig. 3: an enlarged scale view from below of the packing;
Fig, 4ϊ eine perspektivische Darstellung einer Schicht des Folienprofils des Füllkörpers;4 is a perspective view of a layer of the film profile of the filling body;
Fig, 5: einen vergrößerten Ausschnitt der Fig, 4;Fig. 5: an enlarged section of Fig. 4;
Fig, 6: eins alternative Ausführungaform zum Gegenstand der Fig, 4 undFig. 6: shows an alternative embodiment of the subject matter of Figs. 4 and
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Pig· 7: einen vergrößerten Ausschnitt der Pig, 6,Pig · 7: an enlarged section of the Pig, 6,
Der insgesamt mit 1 bezeichnete Füllkörper besteht aus mehreren Schichten 2 eines Folienprofils, von denen in der Fig. 2 vier Schichten 2 dargestellt sind. Die einzelnen Schichten weisen jeweils Wellungen 3 auf, wobei die Wellenhöhe z. B, zwischen 10 und 30 mm liegen kann. Die Wellungen 3 der einzelnen Schichten 2 berühren sich an den Kreuzungspunkten 3a und sind an diesen Kontaktstellen z. B, durch Verkleben miteinander verbunden, AIo wesentlich ist die in den Figuren gezeigte Ausbildung des unteren Sndteils des Füllkörpers 1 anzusehen. Der obere Endteil des Füllkörpers kann entsprechend ausgebildet sein. Diese Einzelheit wurde aber in den Figuren nicht dargestellt, da konstruktiv keine Unterschiede bestehen.The generally designated 1 filler consists of several layers 2 of a film profile, of which in Fig. 2, four layers 2 are shown. The individual layers each have corrugations 3, wherein the wave height z. B, between 10 and 30 mm. The corrugations 3 of the individual layers 2 touch each other at the crossing points 3a and are at these contact points z. B, by bonding together, AIo is essential to view the training shown in the figures of the lower Sndteils of the packing 1. The upper end part of the filling body can be designed accordingly. This detail was not shown in the figures, since there are no constructive differences.
Wie die Fig.. 2 bis 7 zeigen, gehen die Wellungen 3 des Füllkörpers 1 in einem Übergangsbereich 5 in den durchgehenden geraden unteren Längsrand 4 über. Die Querschnitte in den Fig. 2, 5 und 7 zeigen, daß die Wellung 3 im Übergangsbereich 5 über eine keilförmige Verflachung (spitzwinklige Ausbildung) in den unteren Längsrand 4 übergeht. Bei diesem Querschnitt muß man berücksichtigen, daß von jeder Schicht 2 in Wirklichkeit nur die vordere linke Seitenkante geschnitten ist, während die rechts gezeigte Seitenkante der in Sichtrichtung nächstfolgenden Wellung 3 hinter der Schnittebene liegt.As FIGS. 2 to 7 show, the corrugations 3 of the filling body 1 go over in a transition region 5 into the continuous straight lower longitudinal edge 4. The cross-sections in Figs. 2, 5 and 7 show that the corrugation 3 in the transition region 5 via a wedge-shaped flattening (acute-angled training) merges into the lower longitudinal edge 4. In this cross-section one must take into account that of each layer 2 in reality only the front left side edge is cut, while the side edge shown on the right side of the next in the viewing direction corrugation 3 is behind the cutting plane.
Die Fig, 4 bis 7 verdeutlichen am Beispiel einer einzigen Schicht zwei mögliche Ausführungsformen für den unteren Teil des Fülikörpers 1, der aus mehreren derartigen Schichten 2 zusammengesetzt ist, Uach der in Fig, 4 und 5 gezeigten Al-FIGS. 4 to 7 illustrate two possible embodiments for the lower part of the filling body 1, which is composed of a plurality of such layers 2, using the example of a single layer, according to the alternative shown in FIGS. 4 and 5.
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2 1 207 4 -β-2 1 207 4 -β-
ternative weist die Schicht 2 aus Polienprofil als geraden Lä'ngsränd 4 eine im Querschnitt runde oder tropfenförmige Materialverdickung S auf. Die Materialverdickung 8 besteht aus demselben Werkstoff wie der übrige Teil des Polienprofils und kann z. B* die 2- bis 5fache Stärke des Polienprofils haben. Die Materialverdickung 8 und der Übergangsbereich 5 können direkt bei der Erzeugung des Polienprofils hergestellt werden·ternative, the layer 2 of the profile profile as a straight Lä'ngsränd 4 a round in cross-section or teardrop-shaped material thickening S. The material thickening 8 is made of the same material as the remaining part of the profile Polien and z. B * have 2 to 5 times the strength of the pole profile. The material thickening 8 and the transition region 5 can be produced directly during the production of the profile of the profile.
Bei der besonders bevorzugten alternativen Ausführungsform nach den Pig, 6 und 7 ist der gerade verstärkte Längsrand 4 durch eine Umfaltung 6 der Polienbahn nach oben gegeben, Diese Umfaltung 6 kann man mit einer Plissierung beim Umfalten von Stoffen vergleichen. Die Höhe der Umfaltung 6 richtet sich nach der Höhe des Püllkörpers 1 und kann z. B* 10 bis 25 mm ausmachen. Der Füllkörper 1 steht auf dem untersten Ende der Umfaltung 6, Zur Erhöhung der Eigensteifigkeit ist es vorteilhaft, im Bereich des unteren Endes der Umfaltung eine Bewehrung in Porm eines dünnen runden Stabes einzulegen. Diese vorteilhafte Ausführungsform ist in den Pig, 6 und 7 nicht dargestellt.In the particularly preferred alternative embodiment according to FIGS. 6 and 7, the longitudinal edge 4 which has just been reinforced is given upwards by a folding 6 of the polyester web. This folding 6 can be compared with a pleating during the folding of fabrics. The height of the refolding 6 depends on the height of the Püllkörpers 1 and z. B * 10 to 25 mm. The filler 1 is on the lowest end of the fold 6, To increase the inherent rigidity, it is advantageous to insert a reinforcement in the form of a thin round bar in the region of the lower end of the fold. This advantageous embodiment is not shown in the Pig, 6 and 7.
Bei einem besonders geeigneten Hersteilverfahren der Schichten 2 wird die heiße Polienbahn, die von einer Vorratsrolle oder direkt vom Extruder kommen kann, im Bereich der Urformungstemperatur des jeweiligen Polienmaterials gehalten, Bei der Ausführungsform nach den Pig, 6 und 7 wird dann die Umfaltung vorgenommen. Daran anschließend wird die Polienbahn in Richtung auf den Längsrand, d, h. im Bereich der Verflachung, abgekühlt, so daß die Temperatur des Polienprofils die im Übergangsbereich 5 gewünschte Verflachung fördert.In a particularly suitable Hersteilverfahren the layers 2, the hot Polienbahn, which can come from a supply roll or directly from the extruder, held in the region of the Urformungstemperatur of the respective Polienmaterials, In the embodiment of the Pig, 6 and 7 then the refolding is made. Following this, the poled web is moved in the direction of the longitudinal edge, d, h. in the area of the flattening, cooled, so that the temperature of the profile Polien promotes the desired in the transition region 5 flattening.
Berlin, den 19· 7. 1979 GZ 55 225 17Berlin, the 19 · 7th 1979 GZ 55 225 17
21 2074 -9-21 2074 -9-
Ausgehend vom Längsrand niedriger Temperatur empfiehlt sich also im Übergangsbereich ein kontinuierlicher Temperaturanstieg. Bei üblichen Polienprofilen aus Kunststoff sollte die Temperatur im Bereich des Längsrandes z* B, 70 bis 110 0C betragen. Im Bereich der Wellungen liegt die Temperatur erheblich höher.Starting from the longitudinal edge low temperature is therefore recommended in the transition region, a continuous increase in temperature. In conventional Poli profiles made of plastic, the temperature in the region of the longitudinal edge z * B, should be 70 to 110 0 C. In the area of the corrugations, the temperature is considerably higher.
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