FR2567637A1 - Cooler device using thermal exchange and dry cleaning installation comprising such a cooler - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSITIF REFROIDISSEUR PAR ECHANGE THERMIQUE ET INS TALLATION DE NETTOYAGE A SEC COMPORTANT UN TEL REFROl-
DISSEUR.THERMAL EXCHANGE COOLING DEVICE AND DRY CLEANING INS TALLATION INCLUDING SUCH COOLING
DISSEUR.
L'invention concerne un dispositif refroidisseur par échange thermique ; elle se rapporte également à une installation de nettoyage à sec comportant un tel refroidisseur. The invention relates to a heat exchange cooling device; it also relates to a dry cleaning installation comprising such a cooler.
Bien que dans la suite de la description, l'invention soit particulièrement décrite dans son application aux installations de nettoyage à sec des articles textiles, elle n'est nullement limitée à cette forme d'exécution. Although in the following description, the invention is particularly described in its application to dry cleaning installations for textile articles, it is in no way limited to this embodiment.
Dans l'industrie du nettoyage à sec des articles textiles, on cherche actuellement, entre autres, à économiser l'eau servant au refroidissement du condenseur de sèchage qui récupère le solvant. Dans les machines actuelles de nettoyage à sec, à circuit ouvert, l'eau de refroidissement consommée peut représenter, pour une machine de huit à quinze kilos de capacité, travaillant huit huit heures par jour, jusqu'à huit m par jour. In the dry cleaning industry for textile articles, efforts are currently being made, inter alia, to save water used for cooling the drying condenser which recovers the solvent. In current dry cleaning machines, with open circuit, the cooling water consumed can represent, for a machine of eight to fifteen kilos of capacity, working eight eight hours a day, up to eight m per day.
Pour éviter de rejeter cette eau à l'égout, on a alors proposé d'utiliser un dispositif dénommé "refroidisseur" constitué essentiellement
- par un circuit d'eau relié au condenseur de séchage de la machine
- d'une cuve où débouche le circuit retour d'eau chaude du condenseur et d'où part l'eau refroidie destinée à alimenter en eau froide le condenseur de séchage ;
- d'un circuit frigorigène constitue essentiellement d'un serpentin immergé dans la cuve, d'un détendeur, d'une réserve de fluide, d'un condenseur ventilé et d'un compresseur.To avoid rejecting this water in the sewer, it was then proposed to use a device called "cooler" consisting essentially
- by a water circuit connected to the drying condenser of the machine
- a tank into which the condenser hot water return circuit opens and from which the cooled water intended to supply cold water to the drying condenser leaves;
- a refrigerant circuit essentially consists of a coil immersed in the tank, a pressure reducer, a fluid reserve, a ventilated condenser and a compressor.
Bien que cette solution soit très largement répandue, elle présente encore néanmoins de nombreux inconvénients. On peut citer
- l'absence d'homogénéisation de l'eau à refroidir dans la cuve, ce qui nécessite l'emploi d'agitateurs électriques, d'où un surcroît de consommation d'énergie
- le fait que le meme refroidisseur sert non seulement au refroidissement de l'eau du condenseur de sèchage, mais également de l'eau du condenseur de distillation du solvant, d'où la nécessité de faire appel à des refroidisseurs de taille substantielle, ce qui en outre augmente évidemment la consommation d'énergie
- enfin, l'encombrement et le fait que ces dispositifs entraînent des investissements jugés parfois trop onéreux.Although this solution is very widely used, it still has many drawbacks. We can cite
- the absence of homogenization of the water to be cooled in the tank, which requires the use of electric agitators, hence an increase in energy consumption
- the fact that the same cooler is used not only for cooling the water of the drying condenser, but also the water of the solvent distillation condenser, hence the need to use substantial size coolers, this which also obviously increases energy consumption
- finally, the size and the fact that these devices entail investments deemed sometimes too expensive.
L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un dispositif refroidisseur, notamment pour installations de nettoyage à sec, qui soit économique à construire et à faire fonctionner, permette de réduire de manière sensible la consommation d'énergie et de solvant, qui ne nécessite pas de faire appel à des agitateurs ou autres organes analogues, et enfin qui soit facilement adaptable aux installations de nettoyage à sec existantes. The invention overcomes these drawbacks. It relates to a cooling device, in particular for dry cleaning installations, which is economical to build and operate, makes it possible to appreciably reduce the consumption of energy and of solvent, which does not require the use of agitators or other similar bodies, and finally which is easily adaptable to existing dry cleaning installations.
Ce dispositif refroidisseur par échange thermique constitué par
- un circuit de liquide en mouvement à refroidir,
- une cuve remplie de liquide à refroidir comprenant
un orifice branché sur le circuit retour
du liquide à refroidir,
- . un orifice branché sur le circuit départ
du liquide refr#oidi,
au moins un serpentin alimenté en fluide
frigorigène immergé dans le liquide à refroi
dir, se caractérise
- en ce que le serpentin de fluide frigorigène est disposé le long des parois de la cuve
- et en ce que l'orifice retour est placé au bas de la cuve et est connecté à au moins une rampe de diffusion placée dans la cuve,- ladite rampe étant percée d'une pluralité d'orifices dirigeant le liquide à refroidir au moins vers les parois de la cuve, de manière à créer une convection dans la cuve contenant le liquide à refroidir.This heat exchange cooling device constituted by
- a moving liquid circuit to be cooled,
- a tank filled with liquid to be cooled comprising
an orifice connected to the return circuit
liquid to be cooled,
-. an orifice connected to the flow circuit
# oidi refrigerant,
at least one coil supplied with fluid
refrigerant immersed in chilled liquid
dir, is characterized
- in that the refrigerant coil is arranged along the walls of the tank
- And in that the return orifice is placed at the bottom of the tank and is connected to at least one diffusion ramp placed in the tank, - said ramp being pierced by a plurality of orifices directing the liquid to be cooled at least towards the walls of the tank, so as to create a convection in the tank containing the liquid to be cooled.
En d'autres termes
- le retour d'eau chaude dans la cuve est placé au bas de cette cuve et non sur le dessus comme dans la plupart des solutions actuelles
- ce retour est branché sur une rampe qui diffuse l'eau à refroidir sur les parois au voisinage desquelles ést positionné le serpentin de fluide frigorigène.In other words
- the hot water return to the tank is placed at the bottom of this tank and not on top as in most current solutions
- This return is connected to a ramp which diffuses the water to be cooled on the walls in the vicinity of which the refrigerant coil is positioned.
De la sorte, pendant les périodes de non utilisation des frigories accumulées dans le liquide contenu dans le- bac, il se forme un banc e glace autour des serpentins et on obtient un excellent échange thermique entre le liquide à refroidit et le fluide frigorigène, sans avoir à faire appel à des agitateurs ou analogues. In this way, during periods of non-use of the frigories accumulated in the liquid contained in the tank, an ice bank forms around the coils and an excellent heat exchange is obtained between the liquid to be cooled and the refrigerant, without having to use agitators or the like.
Avantageusement, en pratique
- le circuit de fluide frigorigène comporte1 dans la cuve, deux serpentins coaxiaux disposés en quinconce l'un par rapport à l'autre
- des orifices de la rampe sont également percés au centre de cette rampe
- les orifices de la rampe de diffusion sont disposes vers le haut au centre et sur les côtés, et sont décalés angulairement l'un par rapport à l'autre de 600, afin de permettre au liquide à refroidir de bien lécher le banc de glace constitué autour du serpentin
- les orifices sont disposés dans la même section de la rampe
- ces orifices sont disposés en quinconce, afin d'augmenter l'action de brassage dans la cuve de l'eau à refroidir.Advantageously, in practice
- the refrigerant circuit includes1 in the tank, two coaxial coils staggered relative to each other
- holes in the ramp are also drilled in the center of this ramp
- the orifices of the diffusion ramp are arranged upwards in the center and on the sides, and are angularly offset relative to each other by 600, in order to allow the liquid to cool to lick the ice bank well formed around the coil
- the orifices are arranged in the same section of the ramp
- These orifices are staggered, in order to increase the stirring action in the tank of the water to be cooled.
L'invention concerne également comme déjà dit une installation , notamment de nettoyage à sec, comportant un tel refroidisseur. The invention also relates, as already said, to an installation, in particular to dry cleaning, comprising such a cooler.
La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées. The manner in which the invention can be implemented and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the embodiment which follows, given by way of non-limiting example, in support of the appended figures.
Comme déjà dit, bien que cet exemple se rapporte à une installation de nettoyage à sec des articles textiles, l'invention n'est nullement limitée à ce mode de réalisation. As already said, although this example relates to a dry cleaning installation for textile articles, the invention is in no way limited to this embodiment.
La figure 1 est une représentation symbolique d'une installation de nettoyage à sec. Figure 1 is a symbolic representation of a dry cleaning installation.
La figure 2 est une représentation symbolique d'un refroidisseur utilisé actuellement dans de telles installations. Figure 2 is a symbolic representation of a cooler currently used in such installations.
Les figures 3 et 4 montrent un refroidisseur conforme à l'invention respectivement en coupe transversale (figure 3) et en coupe longitudinale (figure 4). Figures 3 and 4 show a cooler according to the invention respectively in cross section (Figure 3) and in longitudinal section (Figure 4).
La figure 5 est une section de la rampe de diffusion selon l'axe I-I' de la figure 4. FIG. 5 is a section of the diffusion ramp along the axis I-I 'of FIG. 4.
En se référant à la figure 1, le circuit de séchage d'une installation de nettoyage à sec du type actuel,à circuit ouvertcomprend essentiellement une enveloppe (1) destinée à recevoir le tambour rotatif (2) dans laquelle sont placés les articles textiles à nettoyer. Cette enveloppe (1) est reliée par des tuyauteries au circuit solvant non représenté constituée essentiellement par un filtre à boutons, un filtre à diatomées , une série de réservoirs et une pompe de circ#ulation pour le solvant. Referring to FIG. 1, the drying circuit of a dry cleaning installation of the current type, with an open circuit essentially comprises a casing (1) intended to receive the rotary drum (2) in which the textile articles are placed. clean. This envelope (1) is connected by pipes to the solvent circuit, not shown, constituted essentially by a button filter, a diatom filter, a series of reservoirs and a circ # ulation pump for the solvent.
Un ventilateur non représenté assure la circulation de l'air dans le circuit de sèchage à partir d'une conduite (3).A fan, not shown, circulates the air in the drying circuit from a pipe (3).
Un conduit (5) relie les filtres au condenseur (6) de séchage alimenté en eau froide, laquelle circule dans un serpentin (7) et est envoyée à l'égout. Le solvant récupéré est recyclé par une tuyauterie (8) vers le réservoir de la machine. L'air épuré des vapeurs de solvant, mais refroidi, est dirigé par un conduit (9) à travers un rechauffeur (10) avant d'être réintroduit par un conduit (11) dans l'enveloppe (1) de la machine.où il peut à nouveau évaporer le solvant contenu dans les articles textiles à nettoyer. A conduit (5) connects the filters to the drying condenser (6) supplied with cold water, which circulates in a coil (7) and is sent to the sewer. The recovered solvent is recycled through a pipe (8) to the machine tank. The air purified from the solvent vapors, but cooled, is directed by a conduit (9) through a heater (10) before being reintroduced by a conduit (11) into the casing (1) of the machine. it can again evaporate the solvent contained in the textile articles to be cleaned.
En fin de cycle, un balayage d'air froid élimine les dernières traces de solvant (phase de désodorisation). At the end of the cycle, a cold air sweep eliminates the last traces of solvent (deodorization phase).
La figure 2 représente un refroidisseur classique actuel, disposé à côté de la machine de nettoyage à sec, alimentant en eau refroidie non rejetée à l'égout,le serpentin (7) du condenseur (6Ldu circuit de séchage de la machine. 2 shows a current conventional cooler, placed next to the dry cleaning machine, supplying cooled water not discharged into the sewer, the coil (7) of the condenser (6L of the drying circuit of the machine.
Ce refroidisseur se compose essentiellement d'une cuve tel2) dans laquelle débouche sur le haut le retour (13) d'eau chaude. Par le départ (14) en bas de la cuve, l'eau refroidie est pompée en (15) dans la tubulure (16) pour être envoyée vers le condenseur (6) de nettoyage à sec. This cooler essentially consists of a tank tel2) into which the return (13) of hot water opens onto the top. By the outlet (14) at the bottom of the tank, the cooled water is pumped at (15) into the tubing (16) to be sent to the condenser (6) for dry cleaning.
Cette cuve comprend un serpentin (17) (par exemple en cuivre) contenant le fluide frigorigène. Ce fluide frigorigène sort du serpentin (17) par une tuyauterie (18) pour être comprimé par un.compresseur (19) dans un condenseur (20) associé à un ventilateur (21). This tank comprises a coil (17) (for example made of copper) containing the refrigerant. This refrigerant leaves the coil (17) through a pipe (18) to be compressed by a compressor (19) in a condenser (20) associated with a fan (21).
Le liquide frigorigène est envoyé par la tuyauterie (22) dans une réserve (23). Il passe ensuite dans un voyant de passage (24).puis dans un filtre déshydrateur (25).The refrigerant is sent through the piping (22) to a reserve (23). It then passes through a passage indicator (24), then through a filter drier (25).
Par une tuyauterie (26), le liquide arrive au détendeur thermostatique (27) connecté à l'autre arrivée du serpentin (17).Through a pipe (26), the liquid arrives at the thermostatic expansion valve (27) connected to the other inlet of the coil (17).
Les dispositifs refroidisseurs de ce genre (voir figure 2) présentent l'inconvénient d'entraîner comme déjà dit une consommation substantielle d'électricité, dont le coût correspond souvent à celui de l'eau économisée. Cooling devices of this kind (see FIG. 2) have the drawback of causing, as already said, substantial consumption of electricity, the cost of which often corresponds to that of the water saved.
Le refroidisseur conforme à l'invention (figures 3, 4 et 5)#se compose d'une cuve (30) parallélépipédique, calorifugée, par exemple soit en matière plastique soit en acier. Cette cuve parallélépipédique (30) peut être de dimensions variées. Par exemple, on a constaté que pour les installations de nettoyage à sec actuelles à circuit ouvert de capacité comprise entre huit et douze kilos, une cuve de 160 litres était suffisante. Cette cuve présente en bas un orifice (31) destiné à être relié au retour (13) du circuit d'eau à refroidir. La cuve (30) comporte également un couvercle (32) avantageusement amovible et un orifice (33) de sortie, destiné à être relié au départ (14) de l'eau refroidie qui réfrigère le condenseur (6). L'orifice retour (31) est connecté par un écrou (34) à une rampe horizontale (35) de diffusion.Cette rampe (35),parallèle au fond (36) de la cuve et reposant presque en partie sur ce fond (36)présente une pluralité d'orifices (37) disposés le long de la rampe (35). The cooler according to the invention (Figures 3, 4 and 5) # consists of a tank (30) parallelepiped, insulated, for example either plastic or steel. This parallelepiped tank (30) can be of various dimensions. For example, it has been found that for current dry cleaning installations with an open circuit with a capacity of between eight and twelve kilos, a tank of 160 liters is sufficient. This tank has at the bottom an orifice (31) intended to be connected to the return (13) of the water circuit to be cooled. The tank (30) also includes a cover (32) advantageously removable and an outlet orifice (33) intended to be connected to the outlet (14) of the cooled water which refrigerates the condenser (6). The return port (31) is connected by a nut (34) to a horizontal diffusion ramp (35). This ramp (35), parallel to the bottom (36) of the tank and almost resting on this bottom (36 ) has a plurality of orifices (37) arranged along the ramp (35).
Ces orifices (37) (voir figure 5) sont percés.soit dans la même section (figure 5), soit disposés en quinconce, sur le centre et sur le haut de la rampe (35). These holes (37) (see Figure 5) are drilled. Either in the same section (Figure 5), or arranged in staggered rows, on the center and on the top of the ramp (35).
Comme on le voit sur la figure 5, ces orifices (37) sont décalés entre eux d'un angle d'environ 600. As can be seen in FIG. 5, these orifices (37) are offset between them by an angle of about 600.
Le serpentin de fluide frigorigène est formé de deux serpentins élémentaires (38,39) coaxiaux,en spires hélicoïdales disposées le plus près des parois verticales (40) et (41) de la cuve. Avantageusement, les dimensions de ce serpentin sont calculées afin d'avoir le meilleur échange thermique. On utilise par exemple des tubes de cuivre. The refrigerant coil is formed of two elementary coaxial coils (38,39), in helical coils arranged closest to the vertical walls (40) and (41) of the tank. Advantageously, the dimensions of this coil are calculated in order to have the best heat exchange. For example, copper tubes are used.
En fonctionnement, au cours de la période de nonutilisation des frigories accumulées dans le liquide contenu dans la cuve (30), un banc de glace. c'est-à-dire un bloc de glace. se forme autour et entre les serpentins (38,39). Ce banc de glace est suffisamment important pour rester en partie à la fin de la période d'utilisation des frigories accumulées dans le liquide, c'est-à-dire pendant la période qui correspond à l'opération de séchage des articles textiles contenus dans le tambour (2) de la machine de nettoyage à sec. In operation, during the period of non-use of the frigories accumulated in the liquid contained in the tank (30), an ice bank. that is, a block of ice. forms around and between the coils (38,39). This ice bank is large enough to remain partly at the end of the period of use of the frigories accumulated in the liquid, that is to say during the period which corresponds to the drying operation of the textile articles contained in the drum (2) of the dry cleaning machine.
La rampe de diffusion (35) d'une longueur par exemple de six cent millimètres est percée d'orifices (37) de trois millimètres de diamètre, disposés dans la même section,à quatre vingt-cinq millimètres d'intervalle. The diffusion ramp (35) with a length for example of six hundred millimeters is pierced with orifices (37) of three millimeters in diameter, arranged in the same section, at eighty-five millimeters apart.
Comme on le voit sur la figure 3, la disposition des orifices (37) permet la diffusion de l'eau à refroidir, d'une part, vers le centre de la cuve et, d'autre part, vers les parois (40) et (41) de celle-ci à proximité desquelles se trouve le banc de glace entourant les serpentins (38,39) du fluide réfrigérant. Ces trois mouvements d'arrivée d'eau par les orifices (37) sous pression s'effectuent sur toute la longueur de la rampe de diffusion (35) et permettent ainsi l'homogénéisation en température de toute la masse de liquide (42) à refroidir (eau dans le cas présent) contenu dans le bac (30), sans avoir recours à des agitateurs électriques, co w c'est souvent actuellement le cas. As can be seen in FIG. 3, the arrangement of the orifices (37) allows the diffusion of the water to be cooled, on the one hand, towards the center of the tank and, on the other hand, towards the walls (40) and (41) thereof near which is the ice bank surrounding the coils (38,39) of the refrigerant. These three movements of arrival of water through the orifices (37) under pressure take place over the entire length of the diffusion ramp (35) and thus allow the temperature homogenization of the entire mass of liquid (42) to cool (water in this case) contained in the tank (30), without having to use electric stirrers, co w this is often currently the case.
L'angle approximatif de 1200 formé à partir des orifices (37) latéraux permet un léchage de l'eau chaude à refroidir sur le banc de glace entourant les spires (38,39) des évaporateurs. The approximate angle of 1200 formed from the lateral orifices (37) allows licking of the hot water to be cooled on the ice bank surrounding the turns (38, 39) of the evaporators.
Comme déjà dit, les serpentins (38,39) coaxiaux sont alimentés en parallèle en fluide frigorigène. Dans une forme d'exécution, l'évaporateur intérieur (38) présente neuf spires alors que l'évaporateur extérieur (39), décalé en quinconce par rapport à (38), et situé le plus près des parois verticales (40) et (41) présente sept spires, de sorte que l7on obtient une surface d'échange voisine de un mètre carré. As already said, the coaxial coils (38, 39) are supplied in parallel with refrigerant. In one embodiment, the interior evaporator (38) has nine turns while the exterior evaporator (39), staggered relative to (38), and located closest to the vertical walls (40) and ( 41) has seven turns, so that l7on obtains an exchange area close to one square meter.
L'eau refroidie sort en {33) vers la batterie (16). The cooled water exits at {33) to the battery (16).
La référence {43) désigne le niveau de l'eau dans la cuve (30). The reference (43) designates the level of water in the tank (30).
Un refroidisseur conforme à l'invention et ayant les caractéristiques ci-dessus est monté sur une installation de nettoyage à sec du commerce ayant une capacité de douze kilos. On réalise plusieurs essais avec banc-de glace, en faisant varier la température du liquide du bac 130), c'est-à-dire eau par exemple. A cooler according to the invention and having the above characteristics is mounted on a commercial dry cleaning installation having a capacity of twelve kilos. Several tests are carried out with an ice bank, by varying the temperature of the liquid in the tank 130), that is to say water for example.
Chaque cycle comprend dix-sept minutes de séchage -(80 C à l'entrée) et trois minutes de désodorisation. Each cycle includes seventeen minutes of drying (80 C at the entrance) and three minutes of deodorization.
Dans le cas d'un sèchage classique (figure 1), la consommation d'eau par passe est d'anviron 0,5 mètre cube et la consommation de solvant peut être largement supéieure à 10% en poids du poids des articles textiles à traiter. In the case of conventional drying (Figure 1), the water consumption per pass is approximately 0.5 cubic meters and the consumption of solvent can be much greater than 10% by weight of the weight of the textile articles to be treated. .
Avec un dispositif refroidisseur classique-du type montré à la figure 2, on ne dépense plus d'eàu-mais la consommation électrique est voisine de 5KH par passe et celle de solvant de l'ordre de 6 . With a conventional cooling device - of the type shown in FIG. 2, no more water is expended - but the electrical consumption is close to 5KH per pass and that of solvent of the order of 6.
En revanche, avec le dispositif selon l'invention (figures 3 à 5), la consommation électrique est de l'ordre de 1,5 KWH par passe et celle de solvant tombe à 4 % ; la consommation d'eau reste bien entendu nulle. On the other hand, with the device according to the invention (FIGS. 3 to 5), the electrical consumption is of the order of 1.5 KWH per pass and that of solvent drops to 4%; water consumption remains of course zero.
Le dispositif rerroidisseur selon l'invention présente de nombreux avantages par rapport à la solution décrite dans le préambule. On peut citer
- l'économie de solvant;
- une dépense d'énergie électrique réduite;
- l'absence de pièces en mouvement pour homogénéiser la température de l'eau du rnrroidisseur
- un encombrement réduit;
- un prix de fabrication et de fonctionnement très réduit;
- la facilité d'adaptation aux installations existantes;
- le fait de répondre à un besoin de plus en plus pressant.The cooler device according to the invention has many advantages compared to the solution described in the preamble. We can cite
- economy of solvent;
- reduced electrical energy expenditure;
- the absence of moving parts to homogenize the water temperature of the cooler
- reduced dimensions;
- a very low manufacturing and operating price;
- ease of adaptation to existing installations;
- responding to an increasingly pressing need.
De la sorte, de tels refroidisseurs peuvent être utilisés avec succès non seulement dans les installations de nettoyage à sec, mais également dans toutes machines ou installations exigeant la réfrigération d'un liquide de refroidissement, tels que par exemple les moules dans les presses à injecter la matière plastique. In this way, such coolers can be used successfully not only in dry cleaning installations, but also in any machine or installation requiring the cooling of a coolant, such as for example molds in injection molding machines. plastic.
Claims (6)
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8411264A FR2567637B1 (en) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | THERMAL EXCHANGE COOLING DEVICE AND DRY CLEANING INSTALLATION COMPRISING SUCH A COOLER |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2567637A1 true FR2567637A1 (en) | 1986-01-17 |
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| WO1989006716A1 (en) * | 1988-01-18 | 1989-07-27 | Jean Louma | Solvent regenerator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2567637B1 (en) | 1989-03-24 |
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