DE1146451B - Duesen centrifugal drum with several mud pockets lying on top of each other in the space outside the plate package - Google Patents
Duesen centrifugal drum with several mud pockets lying on top of each other in the space outside the plate packageInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Düsen-Schleudertrommel, aus der die Feststoffe mit einem Teil der Trägerflüssigkeit kontinuierlich durch Düsen am Trommelumfang ausgeworfen werden, während die Trägerflüssigkeit die Trommel in der Nähe der Trommelachse verläßt. Damit die sich im Trennraum der Schleudertrommel von der Flüssigkeit absondernden Feststoffe mit Sicherheit an den Trommelinnenwänden nach außen gleiten, muß der Neigungswinkel von Trommelober- und -unterteil in bezug auf die Trommelachse größer als der natürliche Böschungswinkel der Feststoffe sein.The invention relates to a nozzle centrifugal drum, from which the solids with a Part of the carrier liquid is continuously ejected through nozzles on the drum circumference while the carrier liquid leaves the drum in the vicinity of the drum axis. So that they are in the separating space Solids separating the liquid from the centrifugal drum certainly on the inside walls of the drum slide outwards, the angle of inclination of the drum upper and lower part with respect to the The drum axis must be larger than the natural angle of repose of the solids.
Im allgemeinen werden an eine Düsenzentrifuge zwei Forderungen gestellt: Die Feststoffe sollen möglichst hoch konzentriert werden, und die Trägerflüssigkeit soll möglichst feststofffrei die Schleudertrommel verlassen. Für eine hohe Konzentrierung der Feststoffe muß der Gesamtdüsenquerschnitt klein und für eine gute Klärung der Flüssigkeit die Schleudertrommel mit einem Tellerpaket versehen und die Gesamttellerfläche groß sein.In general, two requirements are placed on a nozzle centrifuge: The solids should as much as possible be highly concentrated, and the carrier liquid should be as free of solids as possible in the centrifugal drum leaving. For a high concentration of the solids, the total nozzle cross-section must be small and for a good clarification of the liquid, the centrifugal drum is provided with a set of plates and the Total plate area must be large.
Der Trommelinnenraum, dessen Größe vom Trommeldurchmesser und dem genannten Neigungswinkel bestimmt wird, ist deshalb in einen Trennraum und einen Konzentrierraum zu unterteilen. Dabei müssen Düsenzahl und Tellerdurchmesser aufeinander abgestimmt werden, weil die sich zwischen den Düsen bildenden Feststoffkeile nicht in das Tellerpaket hineinwachsen dürfen. Bei einer kleinen Düsenzahl entstehen große Feststoffkeile, die sich weit nach innen erstrecken, so daß auch der Tellerdurchmesser klein gehalten werden muß. Bei einer größeren Düsenzahl bilden sich kleinere Feststoffkeile von geringerer radialer Ausdehnung, so daß in diesem Fall der Tellerdurchmesser größer sein darf. Die Kombination von kleiner Düsenzahl und großem Tellerdurchmesser läßt sich nicht ohne weiteres verwirklichen. Daraus folgt, daß nicht immer neben einer guten Konzentrierung der Feststoffe auch eine gute Klärung der Flüssigkeit zu erreichen ist.The interior of the drum, its size from the drum diameter and the angle of inclination mentioned is determined, is therefore to be divided into a separation room and a concentration room. Have to The number of nozzles and plate diameter are matched to one another because they are located between the nozzles solid wedges that form must not grow into the disk pack. With a small number of nozzles arise large solid wedges that extend far inwards, so that the plate diameter is also small must be kept. With a larger number of nozzles, smaller solid wedges of fewer are formed radial expansion, so that the plate diameter may be larger in this case. The combination a small number of nozzles and a large plate diameter cannot be easily achieved. From it it follows that, in addition to a good concentration of the solids, a good clarification of the Liquid is to be achieved.
Für jede Schleudertrommel der bisherigen Bauarten liegen Düsenzahl und maximaler Tellerdurchmesser fest. Um eine möglichst hohe Konzentrierung der Feststoffe und ein möglichst feststofffreies Abschleudern der Trägerflüssigkeit zu erzielen, müssen Düsen mit kleiner Bohrung und Teller mit dünnen Abstandlaschen eingesetzt werden. Indessen können die Maßnahmen in dieser Richtung nicht beliebig weit getrieben werden, weil die Größe der abzutrennenden Feststoffteilchen den Mindestquerschnitt der Düsen und den Mindestabstand der Teller bestimmt. Um Düsenverstopfungen und ein Ver-For each centrifugal drum of the previous types there are number of nozzles and maximum plate diameter fixed. In order to achieve the highest possible concentration of solids and centrifugation with as little solids as possible To achieve the carrier liquid, nozzles with a small bore and plates with thin ones must be used Spacer brackets are used. However, the measures in this direction cannot be arbitrary be driven far, because the size of the solid particles to be separated is the minimum cross-section the nozzles and the minimum distance between the plates. To avoid nozzle blockages and
Düsen-SchleudertrommelNozzle centrifugal drum
mit mehreren im Raum außerhalbwith several in the room outside
des Tellerpaketes übereinanderliegendenof the plate stack are on top of each other
SchlammtaschenMud bags
Anmelder:
Westfalia Separator A. G., OeldeApplicant:
Westfalia Separator AG, Oelde
Franz Kaldewey, Oelde,
ist als Erfinder genannt wordenFranz Kaldewey, Oelde,
has been named as the inventor
schlämmen des Tellerpaketes zu vermeiden, muß eine bestimmte Überdimensionierung vorgenommen werden.To avoid sludge of the plate pack, a certain oversizing must be made will.
Nun ist aber die Konzentrierung der Feststoffe nicht allein vom Gesamtdüsenquerschnitt, sondern auch vom Feststoffgehalt des Schleudergutes und der Durchsatzleistung der Schleudertrommel abhängig. Großer Gesamtdüsenquerschnitt, geringer Feststoffgehalt des Schleudergutes und kleine Durchsatzleistung ergeben eine geringe, kleiner Gesamtdüsenquerschnitt, hoher Feststoffgehalt des Schleudergutes und große Durchsatzleistung eine hohe Konzentrierung. However, the concentration of the solids is not only due to the total nozzle cross-section, but rather also depends on the solids content of the material to be centrifuged and the throughput of the centrifugal drum. Large overall nozzle cross-section, low solids content of the centrifuged material and low throughput result in a small, small overall nozzle cross-section, high solids content of the centrifuged material and high throughput a high concentration.
Auch die Klärleistung einer solchen Schleudertrommel ist nicht allein von der Größe der Gesamttellerfläche, sondern auch von der Durchsatzleistung abhängig. Daß auch der Unterschied im spezifischen Gewicht zwischen der Trägerflüssigkeit und den Feststoffen den Trennvorgang beeinflußt, kann hier außer Betracht bleiben. Wichtig ist in diesem Zusammenhang, daß eine Erhöhung der Durchsatzleistung die Konzentrierung der Feststoffe günstig, die Klärung der Trägerflüssigkeit dagegen ungünstig beeinflußt.The clarification performance of such a centrifugal drum is not only dependent on the size of the total plate area, but also depends on the throughput. That also the difference in the specific Weight between the carrier liquid and the solids influences the separation process, can here except Remain under consideration. It is important in this context that an increase in throughput the Concentration of the solids favorable, the clarification of the carrier liquid, however, has an unfavorable effect.
Sind bei einer gegebenen Schleudertrommel für die Schleuderbehandlung einer bestimmten Suspension die kleinstmöglichen Düsen eingesetzt und derkleinstmögliche Tellerabstand gewählt, so kann der Gesamtdüsenquerschnitt schon zu groß sein, um die gewünschte Konzentrierung der Feststoffe zu erreichen. Dies ist z. B. der Fall, wenn die einzelnen Feststoffteilchen groß sind, der Feststoffgehalt der Suspension aber gering ist. Ist bei voller Auslastung der Schleudertrommel, d. h. bei einsetzender Trübung der Klarphase, die gewünschte Konzentrierung der FeststoffeFor a given spin drum, are used to spin a specific suspension the smallest possible nozzles are used and the smallest possible If the plate spacing is selected, the total nozzle cross-section can already be too large to achieve the desired Achieve concentration of solids. This is e.g. B. the case when the individual solid particles are large, the solids content of the suspension but is low. Is the centrifugal drum running at full capacity, i. H. when the clear phase starts to become cloudy, the desired concentration of solids
309 547/160309 547/160
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noch nicht erreicht, so ist man gezwungen, das breiige der Schlammtaschen ein oder mehrere Kanäle zu den Konzentrat in einer nachgeschalteten zweiten Zentri- einzelnen Düsen eines gemeinsamen Düsenkranzesnot yet reached, one is forced to use one or more channels to the mushy of the mud pockets Concentrate in a downstream, second centrifuge, individual nozzles of a common nozzle ring
fuge weiter einzudicken oder einen Teil des Konzen- führen.thicken the joint further or lead part of the concentrate.
trats vor die Düsen zurückzuleiten, um auf diese Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Weise den Konzentrationsfaktor der Schleudertrom- 5 Schleudertrommel wird ihre Höhe vergrößert, so daßstepped back in front of the nozzles in order to access them by the inventive design of the Way the concentration factor of the centrifugal drum 5 centrifugal drum is increased its height, so that
mel zu erhöhen. bei gleichem Gesamtdüsenquerschnitt ein höhererto increase mel. with the same total nozzle cross-section a higher one
Nun ist aber nicht jedem Schleudergut eine zwei- Tellersatz untergebracht und bei gleicher Trommelmalige Schleuderbehandlung oder eine dauernde teil- drehzahl die Durchsatzleistung gesteigert werden weise Rezirkulation zuträglich. Zu solchen Schleuder- kann. Je nach der Zahl der Kanäle, die von den eingütern gehören z. B. Suspensionen, die ausgeflocktes io zelnen Feststofftaschen zu den Düsen führen, kann· Eiweiß enthalten. Die Eiweißflocken werden schon auch noch der Tellerdurchmesser vergrößert werden, beim ersten Durchgang durch die Schleudertrommel In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele und vor allem beim Aufschlagen auf die Wand des der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Konzentratfängers so weitgehend aufgesplittert, daß Fig. 1 eine Düsen-Schleudertrommel im lotrechten sie beim zweiten Durchgang nicht mehr abgetrennt 15 Schnitt mit zwei übereinander angeordneten Schlammwerden können, sondern in kolloidaler Feinverteilung taschen,But not every item to be thrown has a set of two plates and the same drum set Centrifugal treatment or a permanent partial speed the throughput can be increased wise recirculation beneficial. To such slingshot can. Depending on the number of channels used by the goods belong e.g. B. suspensions that lead to the nozzles flocculated io individual solid pockets can · Contain protein. The protein flakes will also be enlarged to the plate diameter, during the first pass through the centrifugal drum The drawing shows two exemplary embodiments and especially shown when hitting the wall of the invention, namely shows Concentrate catcher so largely splintered that Fig. 1 shows a nozzle centrifugal drum in the vertical they are no longer separated on the second pass can, but in colloidal fine distribution pockets,
mit der Trägerflüssigkeit abgehen. Auch bei anderen Fig. 2 einen Horizontalschnitt entsprechend dercome off with the carrier liquid. Also in other Fig. 2 a horizontal section corresponding to the
Schleudergütern ergibt sich häufig durch die Konzen- Schnittlinie H-II in Fig. 1,Centrifugal material often results from the concentration line H-II in Fig. 1,
tratrückführung eine Verschlechterung der Klär- Fig. 3 eine Düsen-Schleudertrommel mit drei Überleistung. 20 einander angeordneten Schlammtaschen undstep return a deterioration of the clarification Fig. 3 a nozzle centrifugal drum with three excess power. 20 mutually arranged mud pockets and
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine pig. 4 eine Skizze, die die Anordnung der Verbin-Düsen-Schleudertrommel zu schaffen, die bei glei- dungskanäle zwischen den Schlammtaschen und den ehem. Durchmesser und gleicher Düsenzahl eine Ver- Düsen zeigt.The invention is based on the object of a pig. 4 is a sketch showing the arrangement of the Verbin nozzle centrifugal drum to create the drainage channels between the mud pockets and the former. Diameter and the same number of nozzles shows a nozzle.
größerung der Gesamttellerfläche und damit eine Er- Trornmelunterteil 1 und Trommeldeckel 2 sind mit-Increase in the total plate area and thus a lower part of the drum 1 and drum cover 2
höhung der Durchsatzleistung zuläßt. 25 tels dnes Gewinderinges 3 miteinander verbunden.increase in throughput. 25 connected to one another by means of the threaded ring 3.
Es sind bereits Düsen-Schleudertrornmeln bekannt, im Trennraum der Schleudertrommel ist ein Stapel deren Konzentrierraum in zwei übereinanderliegende konischer Teller 4 untergebracht, während der Kon-Schlammtaschen unterteilt ist. Bei jener bekannten zentrierraum außerhalb des Tellersatzes durch einen Konstruktion ist jeder der beiden Taschen ein eigener sjch nach innen verjüngenden Vorsprung 5 in zwei Düsenkranz zugeordnet, so daß mit der Vergröße- 30 übereinanderliegende Schlammtaschen 6 a und 6 b rung der Tellerfläche auch die Düsenzahl und damit unterteilt ist. Aus dem radial äußeren Teil dieser der Gesamtdüsenquerschnitt zunimmt. Das Verhält- Taschen führen Kanäle 7 und 8 zu den Düsen 10. nis zwischen Düsenquerschnitt und Tellerfläche bleibt Das Jn Fig. 1 gestrichelt eingezeichnete Trommelbei jener Konstruktion somit immer dasselbe. oberteil deutet die Größe des TrommelinnenraumesThere are already known nozzle Schleudertrornmeln, i m separation space of the centrifugal drum, a stack whose concentrating space is housed in two superposed conical dish 4, while the Kon-sludge pockets is divided. In that known centering space outside the set of plates by a construction, each of the two pockets is assigned its own s j c h inwardly tapering projection 5 in two nozzle rings, so that with the enlargement 30 superimposed mud pockets 6 a and 6 b tion of the plate surface also the Number of nozzles and is thus divided. From the radially outer part of this, the total nozzle cross-section increases. The proportionality bags lead channels 7 and 8 to the nozzles 10. nis between the nozzle cross-section and disc surface remains the J n Fig. 1 a broken line Trommelbei that construction therefore always the same. upper part indicates the size of the interior of the drum
In einer anderen bekannten Düsentrommel ist ein 35 an, den die Schleudertrommel bei gleichem Durchsich bis nahe der Trommelwände erstreckender, messer und gleichem Neigungswinkel von Trommel· hohler, mit Waschflüssigkeit beschickbarer und den ober- und -unterteil ohne den Vorsprung 5 haben Trommelinnenraum in zwei übereinanderliegende würde. Die axiale Höhe des Tellereinsatzes wird durch Hälften teilender Rotationskörper mit ebenen Flä- den Vorsprung 5 um etwa 35 % vergrößert, chen vorgesehen, die mit den Trommelwänden enge, 40 Fig. 2 läßt erkennen, daß bei der Normalausführingförmige Passagen bilden, welche zu einem ge- mng der Schleudertrommel nach Fig. 1 (gestricheltes meinsamen Düsenkranz führen. Die Waschflüssigkeit Trommeloberteil) die Feststoffkeile A bis zum Kreis B gelangt durch kleine, über den ganzen Umfang ver- reichen, wenn auf dem Trommelumfang acht Düsen teilte Bohrungen im Hohlkörper in diese Passagen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch die axiale und tritt im wesentlichen zusammen mit der von den 45 Unterteilung des Konzentrierraumes bilden sich entFeststoffen befreiten Schleuderflüssigkeit in der Nähe sprechende Feststoflkeile in den Schlammtaschen 6 a der Trommelachse aus der Schleudertrommel aus. Da und 6 b. Da die radial äußere Begrenzung dieser sich die Feststoffe und die Waschflüssigkeit in diesen Taschen näher zur Trommelachse Megt als die Düsen Passagen im Gegenstrom begegnen, werden spezifisch ίο, werden die Feststoffkeile so weit in das Tellerleichtere Verunreinigungen von der Waschflüssigkeit 50 paket hineinwachsen, wie durch den Kreis C angemitgerissen. Wegen der Ringförmigkeit der Passagen deutet ist. Um Betriebsstörungen zu vermeiden, muß haben diese einen relativ großen Querschnitt, so daß der Tellerdurchmesser entprechend verkleinert wersich in den von dem Einsatzkörper und den Trom- den, was aber mit Rücksicht auf den Gewinn in melwänden gebildeten Taschen keine Feststoffe in axialer Richtung in Kauf genommen werden kann, der üblichen Weise absetzen können. Bezüglich der 55 Wird aber in den Schlammtaschen 6 a und 6 b die Feststoffe stellt also der Trommelinnenraum trotz doppelte Anzahl von Kanälen la, Tb und 8a, 8 b seiner Unterteilung eine Einheit dar. Da außerdem vorgesehen, so entstehen Fetstoffkeile von geringerer ein Teil der Waschflüssigkeit mit den Feststoffen radialer Ausdehnung, wie durch den Kreis D angedurch die Düsen austritt, wird mit dieser Trommel deutet ist. In diesem Fall kann der Tellerdurchmesser eine geringe Konzentrierung bei größerem Reinheits- 60 sogar größer als bei der Normalausführung sein, grad der Feststoffe erreicht. Ein besonders günstiges Diese vorteilhafte Ausführungsform bringt somit eine Verhältnis zwischen Gesamtdüsenquerschnitt und Vergrößerung des Tellersatzes in axialer Richtung Tellerfläche laßt diese Schleudertrommel nicht er- und zusätzlich eine Vergrößerung der TeUerdurchkennen. messer, so daß die Zunahme der GesamttellerflächeIn another known nozzle drum there is a 35, which the centrifugal drum extends with the same through to close to the drum walls, knives and the same angle of inclination of the drum hollow, can be charged with washing liquid and the upper and lower parts without the projection 5 have drum interiors in two superimposed would. The axial height of the plate insert is increased by about 35% by dividing halves of rotation with flat surfaces, protrusion 5, which is narrow with the drum walls, 40 FIG - With the centrifugal drum according to Fig. 1 (dashed joint nozzle ring. The washing liquid drum upper part) the solid wedges A to circle B reaches through small, over the entire circumference, if eight nozzles divided on the drum circumference in these passages in the hollow body are arranged evenly distributed. Due to the axial and essentially together with the 45 subdivision of the concentrating space, the centrifugal liquid freed from the solids forms in the vicinity speaking solid wedges in the sludge pockets 6 a of the drum axis from the centrifugal drum. Da and 6 b. Since the radially outer limit of this, the solids and the washing liquid in these pockets meet closer to the drum axis Megt than the nozzle passages in countercurrent, the solid wedges will grow as far into the plate-lighter impurities from the washing liquid 50 as through the Circle C torn along. Because of the annularity of the passages it indicates. In order to avoid malfunctions, these must have a relatively large cross-section, so that the plate diameter is correspondingly reduced in the pockets formed by the insert body and the drums, but with regard to the gain in melwalls, no solids are accepted in the axial direction can be discontinued in the usual way. With regard to the 55 But if the solids in the sludge pockets 6 a and 6 b , the drum interior is a unit despite the double number of channels la, Tb and 8a, 8 b of its subdivision Washing liquid with the solids of radial extent, as indicated by the circle D exiting through the nozzles, is indicated with this drum. In this case, the plate diameter can be a low concentration with a higher degree of purity and even greater than in the normal version, the degree of solids achieved. A particularly favorable embodiment. This advantageous embodiment thus brings about a relationship between the total nozzle cross-section and the enlargement of the plate set in the axial direction of the plate surface, which does not allow this centrifugal drum to recognize and, in addition, an increase in the temperature. knife, so that the increase in the total plate area
Die Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung 65 bei gleichbleibendem Gesamtdüsenquerschnitt beson-The nozzle centrifugal drum according to the invention 65 with a constant overall nozzle cross-section is particularly
weist mehrere im Raum außerhalb des Tellerpakets ders groß ist.has several in the space outside the plate package which is large.
übereinanderliegende Schlammtaschen auf und ist da- Fig. 3 zeigt eine Schleudertrommel mit drei über-superimposed sludge pockets and is there- Fig. 3 shows a centrifugal drum with three over-
durch gekennzeichnet, daß vom radial äußeren Teil einander angeordneten Schlammtaschen 6 a, 6 b undcharacterized in that from the radially outer part of each other arranged mud pockets 6 a, 6 b and
6 c. Die axiale Verlängerung des Trennraumes ist bei diesem Ausführungsbeispiel besonders augenfällig. Die Anordnung der Kanäle la, Ib, 8 α, Sb, 9 a und 9 b läßt Fig. 4 erkennen.6 c. The axial extension of the separation space is particularly noticeable in this exemplary embodiment. The arrangement of the channels la, Ib, 8 α, Sb, 9 a and 9 b can be seen in FIG.
Damit diese Kanäle leicht angebracht und besser inspiziert werden können, sind erfindungsgemäß die Düsen 10 in einem abnehmbaren Düsenring 11 eingesetzt, der über die Scheudertrommel gestreift wird. Er sitzt bei 12 auf dem Trommelunterteil 1 auf und kann mittels nicht dargestellter Stifte od. dgl. gegen Verdrehung gesichert werden. Die Dichtringe 13 und 14 dichten durch Schleuderkraft den Spalt zwischen dem Trommelunterteil 1 und dem Düsenring 11 ab.So that these channels can be easily attached and better inspected, according to the invention Nozzles 10 used in a removable nozzle ring 11, which is slipped over the scrubbing drum. It sits at 12 on the lower drum part 1 and can od by means of pins, not shown. Like. Against Rotation can be secured. The sealing rings 13 and 14 seal the gap between them by centrifugal force the lower drum part 1 and the nozzle ring 11.
Durch die Vergrößerung der Gesamttellerfläche bei gleichbleibendem Gesamtdüsenquerschnitt kann *5 die Durchsatzleistung der Schleudertrommel erheblich gesteigert und dadurch die Konzentration der abgeschleuderten Feststoffe sowie die Klärleistung der Schleudertrommel beträchtlich erhöht werden. Mit der Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung ist es möglich, aus Suspensionen mit niedrigerem Feststoffgehalt die Feststoffe in wesentlich höherer Konzentration und die Trägerflüssigkeit praktisch feststofffrei abzuschleudern. Bei Suspensionen mit höherem Feststoffgehalt gestattet die Schleudertrommel gemäß der Erfindung ebenfalls eine beträchtliche Steigerung der Durchsatzleistung, wobei die Einzeldüsen eine größere Bohrung aufweisen können.By increasing the total plate area while maintaining the same total nozzle cross-section, * 5 the throughput of the centrifugal drum is increased significantly and thereby the concentration of the thrown-off solids and the clarification performance of the Spin drum can be increased considerably. With the nozzle centrifugal drum according to the invention it is possible to convert the solids in significantly higher amounts from suspensions with a lower solids content Concentration and the carrier liquid are thrown off practically free of solids. For suspensions with a higher The centrifugal drum according to the invention also allows a considerable solids content Increase in throughput, whereby the individual nozzles can have a larger bore.
Der Neigungswinkel der Kanäle 7, 8, 9 ist zwar kleiner als der natürliche Böschungswinkel der Feststoffe, jedoch wird eine Ablagerung der Feststoffe durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit in diesen Kanälen verhindert.The angle of inclination of channels 7, 8, 9 is smaller than the natural angle of slope of the solids, however, a deposit of the solids is caused by the high flow velocity in them Channels prevented.
Die Düsen-Schleudertrommel gemäß der Erfindung kann auch mit Vorteil eingesetzt werden, wenn neben dem Abschleudern von Feststoffen auch ein Zerlegen der Trägerflüssigkeit in zwei Komponenten stattfinden soll.The nozzle centrifugal drum according to the invention can also be used to advantage when in addition to When solids are thrown off, the carrier liquid also breaks down into two components target.
Claims (2)
Deutsche Patentschrift Nr. 559 138;
britische Patentschrift Nr. 697 606;
USA.-Patentschrift Nr. 1923 454.Considered publications:
German Patent No. 559 138;
British Patent No. 697,606;
U.S. Patent No. 1923,454.
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