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TECHNISCHES GEBIET
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Das vorliegende Gebrauchsmuster bezieht sich auf das technische Gebiet der kohlebefeuerten Wärmekraftwerke zur Energieeinsparung, Emissionsreduzierung und Nachrüstung, insbesondere auf eine Ausbrennluftvorrichtung für einen hocheffizienten W-Flammenkessel mit verstärkter Durchmischung.
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STAND DER TECHNIK
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Der W-Flammenkessel ist ein Hauptkesseltyp für die Verbrennung von schwerflüchtiger Kohle in China. Um das Ausbrennen von Kohlenstaub zu gewährleisten, muss der W-Flammenkessel auf einer hohen Ofentemperatur gehalten werden, was zu einer höheren NOx-Konzentration führt, die während der Verbrennung erzeugt wird. Gleichzeitig tritt aufgrund des breiten Ofens des W-Flammenkessels das Problem der ungleichmäßigen Verbrennung entlang der Breitenrichtung auf. Um extrem niedrige Emissionen zu erzielen, wurden in den letzten Jahren in W-Flammenkesseln stickstoffarme Verbrennungstechnologien wie Luftklassifizierung und Optimierung des Verbrennungsbandes häufig für W-Flammenkessel eingesetzt. Schließlich nahmen die NOx-Emissionen ab, während die CO-Konzentration und der Gehalt an Brennstoffen in Flugasche am Ofenauslass zunahmen, und für einige Kessel trat auch eine Übertemperatur der Heizfläche aufgrund der lokalen Hochtemperatur auf, was sich auf die Wirtschaftlichkeit des Kessels während des Betriebs auswirkte.
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Angesichts des unversöhnlichen Widerspruchs zwischen der Wirtschaftlichkeit des W-Flammenkessels während des Betriebs und den NOx-Konformitätsemissionen ist es dringend notwendig, eine Verbrennungstechnologie des W-Flammenkessels zu entwickeln, um die obigen Probleme zu lösen.
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INHALT DES VORLIEGENDEN GEBRAUCHSMUSTERS
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Im Hinblick auf die Probleme im Stand der Technik stellt das vorliegende Gebrauchsmuster eine Ausbrennluftvorrichtung für einen hocheffizienten W-Flammenkessel mit verstärkter Durchmischung bereit, die eine einfache Struktur, ein vernünftiges Design und einen sicheren und steuerbaren Betrieb aufweist, so dass die Wirtschaftlichkeit des W-Flammenkessels während des Betriebs effektiv verbessert werden kann, ohne die NOx-Konformitätsemissionen zu beeinträchtigen.
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Das vorliegende Gebrauchsmuster wird durch folgende technische Lösungen realisiert:
- Ausbrennluftvorrichtung für einen hocheffizienten W-Flammenkessel mit verstärkter Durchmischung, umfassend einen Ofen und einen Ausbrennluftkasten, wobei der Ofen mit einer Vielzahl von Sätzen von Ausbrennluftdüsen versehen ist, wobei die Auslassrichtung jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen tangential zu der geometrischen Mitte der Position jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen ist, wobei der Ausbrennluftkasten auf beiden Seiten des Ofens angeordnet ist, wobei die Ausbrennluftdüse mit einer Ausbrennluftblende versehen ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse an einer wassergekühlten Wand der vorderen und hinteren Wand des Ofens angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse 4 bis 5 Meter von der Halsposition des W-Flammenkessels entfernt ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Ausbrennluftkasten eine große Luftkanalstruktur mit Luftzufuhr auf beiden Seiten ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine Umleitungsvorrichtung an der Verbindung zwischen der Luftzufuhröffnung auf beiden Seiten des Ausbrennluftkastens und dem Sekundärluftkasten angeordnet ist, um das Luftvolumen jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen durch die Umleitungsplatte auszugleichen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse durch einen Pleuelstangenmechanismus mit Wendearm um 15° nach oben und unten schwenkbar.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse mit einer Gleichstromluftdüse versehen ist.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse eine kreisförmige oder quadratische Form hat.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse mit einer Stromteilungsvorrichtung versehen ist, so dass der Ausstoßstrom aus der Ausbrennluftdüse durch das Stromteilungsgitter gleichgerichtet wird und gleichzeitig die Richtwirkung des Ausstoßstroms durch die Stromteilungsgitterplatte verstärkt wird.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse in Sätzen im Ausbrennbereich des W-Flammenkessels angeordnet ist, wobei jeder Ofen 1 in 3 Sätzen zu je 4 angeordnet sein kann, wobei die Auslassrichtung jedes Satzes von 4 Ausbrennluftdüsen 3 in einem tangentialen Kreis in der geometrischen Mitte der Position der 4 Ausbrennluftdüsen 3 tangential ist.
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Verglichen mit dem Stand der Technik hat das vorliegende Gebrauchsmuster die folgenden vorteilhaften technischen Wirkungen:
- In dem System gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster ist ein Satz von Ausbrennluftdüsen im oberen Ofen angeordnet, um den Wärme- und Stoffaustausch im Ausbrennbereich des oberen Ofens zu verstärken. Das Problem der schlechten Verbrennungsgleichförmigkeit des W-Flammenkessels entlang der Breitenrichtung des Ofens wird durch die tangentiale Anordnung der Ausbrennluftsverwirbelung mit verstärkter Durchmischung gelöst. Die Nachrüstung des bestehenden Ausbrennluftsystems weist geringe Konstruktionsschwierigkeiten und geringe Betriebssicherheitsrisiken auf, wodurch das Ausbrennen von Kohlenstaub und CO unter dem Gesichtspunkt der verstärkten Durchmischung und der Förderung der Wärme- und Stoffübertragung verbessert wird. Die seitliche Durchmischung von unverbranntem Kohlenstoff, CO und Verbrennungsluft kann gefördert werden, ohne die Ausbrennluftrate der ursprünglichen Konstruktion zu ändern, ohne die NOx-Emissionskontrolle zu beeinträchtigen, was für neu gebaute W-Flammenkessel mit Nachrüstbedarf geeignet ist, wodurch die Wirtschaftlichkeit des W-Flammenkessels während des Betriebs effektiv verbessert werden kann, ohne die NOx-Konformitätsemissionen zu beeinträchtigen. Der Hauptbereich, in dem der Ausbrennprozess stattfindet, befindet sich im Ofen. Unverbrannter Kohlenstoff und CO im Hauptverbrennungsbereich treten in den Ofen ein, und der Sauerstoff für die Verbrennungsreaktion wird durch Heißluft ergänzt, die durch die Ausbrennluftdüse bereitgestellt wird, um den Luftstrom innerhalb des Ofens zu organisieren. Der Gesamtstrom vor dem Erreichen des Ofens im Ausbrennbereich wird nach verschiedenen Brennern geschichtet. Die tangential ausströmende Ausbrennluftsverwirbelung nach dem Erreichen des Ofens im Ausbrennbereich bewirkt einen starken Wärme- und Stoffaustausch von unverbranntem Kohlenstoff, Luft und CO in jedem Verbrennungsbereich entlang der Breitenrichtung, wodurch das Ausbrennen vollständiger wird. Mit der verstärkten Durchmischung im Ausbrennbereich sind die Temperatur und die Zusammensetzungsverteilung des Rauchgases am Auslass des Ofens gleichmäßiger, was es weniger wahrscheinlich macht, eine Übertemperatur der stromabwärtigen Heizfläche zu verursachen.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster mit einer Luftvolumeneinstellblende zum Einstellen des Luftvolumens und der Luftgeschwindigkeit an jeder Ausbrennluftdüse versehen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass in dem vorliegenden Gebrauchsmuster die relative Größe der Luftgeschwindigkeit der Ausbrennluftdüse in jedem Satz von Ausbrennluftdüsen eingestellt werden kann, um die Drehmitte des Luftstroms in verschiedenen Bereichen des Ofens zu steuern, wodurch die Gleichmäßigkeit des Dampfwassersystems verbessert wird
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausstoßstromgeschwindigkeit jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen gemäß der Rauchgastemperatur am Auslass des Ofens, der Wandtemperatur des Überheizers und der Rauchgaszusammensetzung durch die Ausbrennluftvorrichtung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster eingestellt werden kann, um den Drehimpuls in verschiedenen Bereichen des Ofens zu ändern, wodurch der optimale Effekt der verstärkten Durchmischung und der eliminierten Abweichung erreicht wird.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Stromteilungsvorrichtung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster mit einem Stromteilungsgitter versehen ist, wobei der Ausstoßstrom aus der Ausbrennluftdüse durch das Stromteilungsgitter gleichgerichtet wird und gleichzeitig die Richtwirkung des Ausstoßstroms durch die Stromteilungsgitterplatte verstärkt wird.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Ausbrennen von unverbranntem Kohlenstoff und CO durch die Ausbrennluftvorrichtung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster durch eine verstärkte Durchmischung verbessert wird. Die Hauptidee basiert auf den Schichtverbrennungseigenschaften des W-Flammenkessels. Durch die tangentiale Anordnung der Ausbrennluftkombination wird der Wärme- und Stoffaustausch auf dem Abschnitt des oberen Ofens verstärkt, um die vollständige Verbrennung von unverbranntem Kohlenstoff und CO zu fördern, wodurch der Zweck der Verbesserung des Ausbrennens des Kessels erreicht wird. Durch dieses Verfahren wird die existierende stickstoffarme Verbrennungstechnologie ergänzt und gleichzeitig übernommen, so dass die NOx-Kontrolle berücksichtigt und die Wirtschaftlichkeit des Kessels während des Betriebs verbessert werden kann. Die meisten der ursprünglichen Verbrennungsanlagenkomponenten des Kessels können für den alten Gebrauch verwendet werden. Es ist nur erforderlich, die Ausbrennluftdüse und die Zusatzausrüstung zu ersetzen, sodass die Investition und das Risiko der Nachrüstung gering sind.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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- 1 ist eine Draufsicht der Struktur einer Ausbrennluftvorrichtung eines W-Flammenkessels gemäß Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters;
- 2 ist ein schematisches Diagramm eines Stromteilungsgitters einer Ausbrennluftdüse gemäß Ausführungsbeispiel des vorliegenden Gebrauchsmusters.
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Bezugszeichen: Ofen 1, Ausbrennluftkasten 2, Ausbrennluftdüse 3, Ausbrennluftblende 4.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Das vorliegende Gebrauchsmuster wird im Folgenden in Kombination mit spezifischen Ausführungsbeispielen weiter detailliert beschrieben. Es handelt sich um eine Auslegung und nicht um eine Einschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters.
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Um es dem Fachmann auf dem technischen Gebiet zu ermöglichen, die Lösungen des vorliegenden Gebrauchsmusters besser zu verstehen, werden die technischen Lösungen in den Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen in den Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters klar und vollständig beschrieben. Offensichtlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele nur einige Ausführungsbeispiele, nicht alle Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters. Basierend auf den Ausführungsbeispielen in dem vorliegenden Gebrauchsmuster sollten alle anderen Ausführungsbeispiele, die ein gewöhnlicher Fachmann ohne kreative Arbeit erhalten hat, in den Schutzbereich des vorliegenden Gebrauchsmusters fallen.
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Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung wie der Fachmann auf dem technischen Gebiet des vorliegenden Gebrauchsmusters normalerweise versteht. Die Begriffe, die in der Beschreibung des vorliegenden Gebrauchsmusters verwendet werden, dienen nur der Beschreibung spezifischer Ausführungsbeispiele und zielen nicht darauf ab, das vorliegende Gebrauchsmuster einzuschränken. Die hierin verwendeten Begriffe Und/Oder umfassen jede und alle Kombinationen eines oder mehrerer verwandter aufgelisteter Elemente.
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Ausbrennluftvorrichtung für einen hocheffizienten W-Flammenkessel mit verstärkter Durchmischung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster umfasst einen Ofen 1 in dem Hauptbereich, in dem der Verbrennungsprozess auftritt, und einen Ausbrennluftkasten 2 zum Einführen von Heißluft von dem Ausbrennluftkasten 2 in die Ausbrennluftdüse 3 des Ofens 1, wobei die Ausbrennluftdüse 3 auch mit einer Luftvolumeneinstellblende 4 zum Einstellen des Luftvolumens und der Luftgeschwindigkeit an jeder Ausbrennluftdüse versehen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse 3 an einer wassergekühlten Wand der vorderen und hinteren Wand des Ofens 1 oberhalb des Halses des W-Flammenkessels angeordnet ist, die hauptsächlich am Ausbrennprozess von Kohlenstaub und CO beteiligt ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse in Sätzen angeordnet ist, wobei jeder Ofen in 3 Sätzen zu je 4 angeordnet sein kann, wobei die Auslassrichtung der Ausbrennluftdüse in einem tangentialen Kreis in der geometrischen Mitte der Position der 4 Ausbrennluftdüsen tangential ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse 3 mit einer Gleichstromluftzone ausgelegt ist. Die Düsenluftgeschwindigkeit wird durch die Ausbrennluftblende 4 eingestellt, wobei die entworfene Düsenluftgeschwindigkeit 35 bis 45 m/s beträgt, so dass das entworfene Luftvolumen der Ausbrennluft 20 bis 25% der gesamten Sekundärluft ausmacht.
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Ferner ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse 3 mit einem Pleuelstangenmechanismus mit Wendearm ausgelegt ist, die um 15° nach oben und unten schwenkbar ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass eine Umleitungsvorrichtung an der Verbindung zwischen der Luftzufuhröffnung auf beiden Seiten des Ausbrennluftkastens und dem Sekundärluftkasten angeordnet ist, wobei die Umleitungsvorrichtung eine Umleitungsplatte ist, um das Luftvolumen jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen durch die Umleitungsplatte auszugleichen.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ausbrennluftdüse mit einer Stromteilungsvorrichtung versehen ist, so dass der Ausstoßstrom aus der Ausbrennluftdüse durch das Stromteilungsgitter gleichgerichtet wird und gleichzeitig die Richtwirkung des Ausstoßstroms durch die Stromteilungsgitterplatte verstärkt wird, wobei das Stromteilungsgitter durch eine Platte zu einer gitterartigen Struktur mit der gleichen Gittergröße für jedes Gitter ausgebildet ist, wie in 2 gezeigt.
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Insbesondere stellt das vorliegende Gebrauchsmuster eine Ausbrennluftvorrichtung für einen hocheffizienten W-Flammenkessel mit verstärkter Durchmischung bereit, wie in 1 gezeigt. Der Hauptbereich, in dem der Ausbrennprozess stattfindet, befindet sich im Ofen 1. Unverbrannter Kohlenstoff und CO im Hauptverbrennungsbereich treten in den Ofen 1 ein, und der Sauerstoff für die Verbrennungsreaktion wird durch Heißluft ergänzt, die durch die Ausbrennluftdüse 3 bereitgestellt wird, um den Luftstrom innerhalb des Ofens zu organisieren. Der Gesamtstrom vor dem Erreichen des Ofens 1 im Ausbrennbereich wird nach verschiedenen Brennern geschichtet. Die tangential ausströmende Ausbrennluftsverwirbelung nach dem Erreichen des Ofens 1 im Ausbrennbereich bewirkt einen starken Wärme- und Stoffaustausch von unverbranntem Kohlenstoff, Luft und CO in jedem Verbrennungsbereich entlang der Breitenrichtung, wodurch das Ausbrennen vollständiger wird. Mit der verstärkten Durchmischung im Ausbrennbereich sind die Temperatur und die Zusammensetzungsverteilung des Rauchgases am Auslass des Ofens gleichmäßiger, was es weniger wahrscheinlich macht, eine Übertemperatur der stromabwärtigen Heizfläche zu verursachen.
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Die Ausstoßstromgeschwindigkeit jedes Satzes von Ausbrennluftdüsen 3 kann gemäß der Rauchgastemperatur am Auslass des Ofens, der Wandtemperatur des Überheizers und der Rauchgaszusammensetzung eingestellt werden, um den Drehimpuls in verschiedenen Bereichen des Ofens 1 zu ändern, wodurch der optimale Effekt der verstärkten Durchmischung und der eliminierten Abweichung erreicht wird.
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Die relative Größe der Luftgeschwindigkeit der 4 Ausbrennluftdüsen in jedem Satz von Ausbrennluftdüsen 3 kann entsprechend der Wandtemperatur und der Rauchtemperaturdifferenz zwischen der vorderen und hinteren Wand sowie der linken und rechten Seite des Kessels eingestellt werden, um die Drehmitte des Luftstroms in verschiedenen Bereichen des Ofens 1 zu steuern, wodurch die Gleichmäßigkeit des Dampfwassersystems verbessert wird.
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Das Ausbrennen von unverbranntem Kohlenstoff und CO wird durch die Ausbrennluftvorrichtung gemäß dem vorliegenden Gebrauchsmuster durch eine verstärkte Durchmischung verbessert. Die Hauptidee basiert auf den Schichtverbrennungseigenschaften des W-Flammenkessels. Durch die tangentiale Anordnung der Ausbrennluftkombination wird der Wärme- und Stoffaustausch auf dem Abschnitt des oberen Ofens verstärkt, um die vollständige Verbrennung von unverbranntem Kohlenstoff und CO zu fördern, wodurch der Zweck der Verbesserung des Ausbrennens des Kessels erreicht wird. Durch dieses Verfahren wird die existierende stickstoffarme Verbrennungstechnologie ergänzt und gleichzeitig übernommen, so dass die NOx-Kontrolle berücksichtigt und die Wirtschaftlichkeit des Kessels während des Betriebs verbessert werden kann. Die meisten der ursprünglichen Verbrennungsanlagenkomponenten des Kessels können für den alten Gebrauch verwendet werden. Es ist nur erforderlich, die Ausbrennluftdüse und die Zusatzausrüstung zu ersetzen, sodass die Investition und das Risiko der Nachrüstung gering sind.
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Die Obigen sind nur bevorzugte Ausführungsbeispiele des vorliegenden Gebrauchsmusters und stellen keine formale Beschränkung des vorliegenden Gebrauchsmusters dar. Jeder gewöhnliche Fachmann kann das vorliegende Gebrauchsmuster reibungslos gemäß den Zeichnungen der Beschreibung und den obigen Ausführungen implementieren. Die gleichwertigen Änderungen, Modifikationen und Weiterentwicklungen, die vom Fachmann vorgenommen werden, die mit dem Beruf vertraut sind, ohne von den technischen Lösungen des vorliegenden Gebrauchsmusters durch den oben offenbarten technischen Inhalt abzuweichen, gehören jedoch zu den äquivalenten Ausführungsbeispielen des vorliegenden Gebrauchsmusters. Gleichzeitig fallen alle gleichwertigen Änderungen, Modifikationen und Weiterentwicklungen der obigen Ausführungsbeispiele gemäß der wesentlichen Technologie des vorliegenden Gebrauchsmusters immer noch in den Schutzbereich der technischen Lösungen des vorliegenden Gebrauchsmusters.
