JP2009112897A - 壁面付着粉粒体掻取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単でトラブルが少なく長時間連続的に運転することが可能な壁面付着粉粒体掻取装置を提供する。
【解決手段】粉粒体が付着する壁面４の両側辺近傍に配置された一対の無端状のチェーン１２と、前記一対のチェーン１２に直交するように取付けられ壁面に付着する粉粒体を掻き取るスクレーパ１１と、前記チェーン１２を回転駆動するチェーンホイールと、前記チェーン１２に回転自在に圧接しチェーン１２に荷重を加える回転体４０を含み前記チェーン１２の張力を調整するチェーン張力調整装置５０と、粉粒体が前記チェーンホイールと前記チェーン１２との間に噛み込むことを防止する噛み込み防止板３１と、粉粒体を噛み込み前記チェーン１２が前記回転体４０から外れることを防止する、前記チェーン１２の上に載る粉粒体を吹き飛ばす空気噴出ノズル６０と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、石炭を給炭機からミルへ送り込むシュートの壁面に付着する石炭を始め、壁面に付着する粉粒体を掻き取る壁面付着粉粒体掻取装置に関する。

石炭焚きの火力発電所では、石炭を粉砕し微粉炭としてこれを燃料とする微粉炭燃焼装置が多く使用されている。屋外又屋内に設置された貯炭場の石炭は、ベルトコンベヤで石炭バンカに送られた後、バンカの下部に設置された給炭機を介して石炭を粉砕するミルに送られ、ここで数ｍｍから数ｃｍの大きさの石炭が数十μｍ程度の大きさにまで粉砕され、その後ボイラへ送られる。通常、給炭機からミルへの石炭の供給は、給炭管と呼ばれる円筒状のパイプを介して行われ、このパイプは鉛直に設置されている。

ミルに送られる石炭の粒度、水分量によっては、給炭管の壁面に石炭が付着し、これが引き金となって給炭管が石炭で閉塞することが従来から指摘されている。このため給炭管が石炭で閉塞したことを検知するための検知器を設置する方法、給炭管が閉塞した場合に水を注水し閉塞を解除する方法が採用されている（例えば特許文献１参照）。

ミルと給炭機とを接続する給炭管は、壁面への石炭の付着などを考慮し、上記のように円筒状のパイプを鉛直に設置するケースが多いけれども、機器の設置スペースによっては、給炭管を鉛直に設置出来ない場合もある。このような場合は、給炭管を傾斜した状態で設置せざるを得ない。またミルの型式、形状によっては、円筒状のパイプに換え、板状の部材で断面形状が矩形の給炭管を形成する場合もある。
特開平８−１４１４２０号公報

傾斜した状態で取付けられた給炭管は、鉛直に取付けられた給炭管に比べ石炭が付着しやすい。このため傾斜して設置された給炭管を構成するシュートに付着する石炭を、スクレーパで掻き取る掻取装置も開発されている。この掻取装置は一般的に、チェーンにスクレーパを取付け、チェーンをチェーン駆動装置で駆動し、スクレーパを壁面に沿って移動させ壁面に付着する石炭を掻き取るため、給炭機から送られる石炭がチェーンとスプロケット又はホイールとの間に挟まり、チェーンがスプロケット又はホイールから外れてしまうことがあり、対策が求められているところである。石炭の噛みを防止するためにカバーを設けると、カバーの上に石炭が堆積しこれが原因で給炭管が閉塞するため、この点も考慮し対策を講じる必要がある。特にチェーンの張りを調整するテンションホイールは、位置が固定されないためこの部分への石炭の噛み込み防止対策は容易ではない。

本発明の目的は、構造が簡単でトラブルが少なく長時間連続的に運転することが可能な壁面付着粉粒体掻取装置を提供することである。

請求項１に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、粉粒体が落下する流路の壁面に付着する粉粒体を掻き取る壁面付着粉粒体掻取装置であって、粉粒体が付着する壁面の両側辺近傍に配置された一対の無端状のチェーンと、前記一対のチェーンに直交するように取付けられ壁面に付着する粉粒体を掻き取るスクレーパと、前記チェーンを回転駆動するチェーンホイールと、前記チェーンに回転自在に圧接しチェーンに荷重を加える回転体を含み、前記チェーンの張力を調整するチェーン張力調整装置と、粉粒体が前記チェーンホイールと前記チェーンとの間に噛み込むことを防止する噛み込み防止板と、前記回転体と前記チェーンとの間に粉粒体を噛み込み前記チェーンが前記回転体から外れることを防止する、前記チェーンの上に載る粉粒体を吹き飛ばす空気噴出ノズルと、を含むことを特徴とする。

請求項２に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、請求項１に記載の壁面付着粉粒体掻取装置において、前記チェーンは、リンクチェーンであり、前記回転体は、テンションローラであることを特徴とする。

請求項３に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、請求項１又は請求項２に記載の壁面付着粉粒体掻取装置において、前記空気噴出ノズルは、前記チェーンが前記回転体と接触する直前の位置に設けられていることを特徴とする。

請求項４に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置において、前記空気噴出ノズルは、前記チェーンに対し下から上に向かって空気を噴射することを特徴とする。

請求項５に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置において、前記粉粒体は、石炭であることを特徴とする。

請求項６に記載の壁面付着粉粒体掻取装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置において、前記壁面は、石炭を粉砕するミルと該ミルに石炭を供給するミルの斜め上方に設置された給炭機とを連結するシュートの壁面であることを特徴とする。

請求項１に記載の本発明によれば、壁面付着粉粒体掻取装置は、チェーンの上に載る粉粒体を吹き飛ばす空気噴出ノズルを備えるので、落下してくる粉粒体がチェーンの上に載っても、チェーン張力調整装置の回転体とチェーンとの間に粉粒体を噛み込む前に空気で吹き飛ばすことにより、粉粒体が回転体とチェーンとの間に挟まり、チェーンが回転体から外れることを防止することができる。またチェーンの上の粉粒体の除去を、空気を吹き付けることで行うので、チェーンの位置が移動しても対応可能であり、構造も簡単でありトラブルも少ない。これらにより長期間連続的に運転することができる。

請求項２に記載の本発明によれば、壁面付着粉粒体掻取装置のチェーンにリンクチェーンを使用することができるので、壁面に付着する粉粒体を掻き取るスクレーパ及びチェーンに大きな負荷が加わるような場合であっても本発明の壁面付着粉粒体掻取装置を使用することができる。リンクチェーンを用い、チェーン張力調整装置の回転体にテンションローラを使用する場合、構造上、リンクチェーンがテンションローラから外れ易いけれども、リンクチェーン上の粉粒体がテンションローラとリンクチェーンとの間に挟まる前に空気を噴射し、粉粒体を取除くことができるので、リンクチェーンがテンションローラから外れることを防止することができる。

請求項３に記載の本発明によれば、空気噴出ノズルは、チェーンがチェーン張力調整装置の回転体と接触する直前の位置に設けられているので、少ない空気噴出ノズルで効率的に、粉粒体が回転体とチェーンとの間に挟まりチェーンが回転体から外れることを防止することができる。

請求項４に記載の本発明によれば、空気噴出ノズルは、チェーンに対し下から上に向かって空気を噴射するので、確実にチェーン上の粉粒体を取除くことができる。チェーンの上方から下方に向かって空気を噴射すると、チェーンを構成する部材の空間部に粉粒体が嵌り込む恐れがあるが、落下しチェーンの上に載る粉粒体に対し、チェーンの下から上に向かって空気を噴射するのでこのような心配はない。

請求項５に記載の本発明によれば、粉粒体は石炭であるので、石炭焚き火力発電所など石炭を取り扱う設備において、本発明の壁面付着粉粒体掻取装置を使用することができる。

請求項６に記載の本発明によれば、本発明の壁面付着粉粒体掻取装置を、石炭を粉砕するミルとミルに石炭を供給するミルの斜め上方に設置された給炭機とを連結するシュートに付着する石炭を除去するために使用することができる。

図１は本発明の第１実施形態としてのミルシュートの壁面付着石炭掻取装置１の概略的構成を示す側面図である。また図２は本発明の第１実施形態としてのミルシュートの壁面付着石炭掻取装置１の概略的構成を示すの正面図である。図３は図１中のＡ部の斜視図、図４は図１中Ｂ部の斜視図である。ミルシュート２は、図示を省略した給炭機から送られる数ｍｍから数十ｍｍ程度の大きさの石炭１０を、石炭粉砕機であるミル（図示を省略）へ導くシュートであり、上部及び表面から見た下部が開口し、正面から見て正面、両側面及び背面が壁となっている。給炭機から送られる石炭１０は、ミルシュート２の上部開口部３から入り、背面壁４に沿って落下しながら下部開口部５からミルへ送られる。本実施形態に示すミルシュート２は、給炭機がミルの斜め上に設置されているため、ミルシュート２の背面壁４が傾斜して取り付けられている。

壁面付着石炭掻取装置１は、ミルシュート２の背面壁４に付着する石炭１０を掻き取る装置であって、背面壁４に付着する石炭１０を掻き取る掻取棒であるスクレーパ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）、スクレーパ１１を支持し背面壁４に沿ってスクレーパ１１を移動させる一対のリンクチェーン１２（１２ａ、１２ｂ）、リンクチェーン１２を駆動するチェーンホイール、リンクチェーン１２に張力を与えるテンションローラ４０（４０ａ、４０ｂ）を含むチェーン張力調整装置５０（５０ａ、５０ｂ）、リンクチェーン１２とテンションローラ４０との間に石炭１０が挟まり込むことを防止する空気噴出ノズル６０を含み構成される。チェーンホイール、テンションローラ４０、チェーン張力調整装置５０は、リンクチェーン１２ａ、１２ｂ毎に設けられている。

スクレーパ１１を支持し移動させるリンクチェーン１２は、無端状のチェーンであって、背面壁４を正面から見て両側辺近傍、つまり両側壁６（６ａ、６ｂ）近傍に取付けられている。スクレーパ１１は、一対のリンクチェーン１２ａ、１２ｂに直交するように、ほぼ等間隔に３本取付けられている。スクレーパ１１は方形の棒材であって、リンクチェーン１２を構成する一のリンクを加工し設けられたスクレーパ取付部１４（１４ａ、１４ｂ）１５（図示省略）、１６（１６ａ、１６ｂ）に、両端をネジで着脱自在に取付けられている。このリンクチェーン１２のスクレーパ取付部１４、１５、１６は、リンクチェーン１２の内側に設けられているため、リンクチェーン１２の駆動にスクレーパ１１はじゃまとならない。スクレーパ１１は、リンクチェーン１２が背面壁４の両側辺近傍に取付けられ、さらにスクレーパ１１を取付けるリンクチェーン１２のスクレーパ取付部１４、１５、１６がリンクチェーン１２に直接設けられているので、背面壁４の幅方向を殆どカバーすることができる。

チェーンホイールは、リンクチェーン１２を回転駆動するホイールであって、駆動ホイール１７（１７ａ、１７ｂ）、二つの従動ホイール１８（１８ａ、１８ｂ）、１９（１９ａ、１９ｂ）からなり、駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９は一対のリンクチェーン１２ａ、１２ｂ各々に設けられている。駆動ホイール１７は側壁６の下部に設けられ、回転軸２０（２０ａ、２０ｂ）を介して側壁６外部のスプロケット２１（２１ａ、２１ｂ）と連結する。側壁６外部のスプロケット２１は、図示を省略した減速機を備える駆動用モータとチェーン介して連結し、駆動用モータを起動させることで駆動ホイール１７が回転駆動する。なお、一対の駆動ホイール１７ａ、１７ｂは、同一の減速機を備える駆動用モータで回転駆動させられる。従動ホイール１８、１９は、背面壁４の上部及び正面壁７の上部に設けられ、リンクチェーン１２を駆動自在に支持し、リンクチェーン１２の駆動に伴ないリンクチェーン１２と一緒に回転する。

駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９は、図３の従動ホイール１９ｂと同様、所定の間隔を隔て取付けられた２枚の星型の板状体２６ｂと２７ｂとでリンクチェーン１２を構成する一のリンクが正しく嵌り込むための凹部３０ｂを形成し、この凹部３０ｂは円周方向に規則正しく設けられている。さらに駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９には、リンクが嵌り込むこの凹部３０ｂに石炭１０が挟まり込むこと防止するための石炭噛み込み防止板３１（３１ａ、３１ｂ）、３２（３２ａ図示省略、３２ｂ）、３３（３３ａ、３３ｂ）が取付けられている。石炭噛み込み防止板３１、３２、３３は、駆動ホイール１７及び従動ホイール１８、１９の各々の２枚の星型の板状体の間に、僅かな隙間を持って取付けられる共に、各々の石炭噛み込み防止板３１、３２、３３の二つの辺部３４（３４ａ図示省略、３４ｂ）３５（３５ａ図示省略、３５ｂ）、３６（３６ａ図示省略、３６ｂ）、３７（３７ａ図示省略、３７ｂ）、３８（３８ａ図示省略、３８ｂ）、３９（３９ａ図示省略、３９ｂ）は、各々リンクチェーン１２と僅かな隙間を持って平行となっている。以上からなるチェーンホイールのうち駆動ホイール１７と背面壁４側の従動ホイール１９は、この二つのホイールで支持される部分のリンクチェーン１２が背面壁４と所定の間隔を有し平行となるように取付けられており、リンクチェーン１２に固定されるスクレーパ１１は、背面壁４と僅かな隙間を持って背面壁４のほぼ全体を移動することができる。

チェーン張力調整装置５０は、リンクチェーン１２の張力を調整する装置であって、長時間の使用によりリンクチェーン１２が伸びた場合であっても、テンションローラ４０を介してリンクチェーン１２に荷重を加え、リンクチェーン１２の張力を一定に保持し、リンクチェーン１２の円滑な動きを確保する。チェーン張力調整装置５０は、一対のリンクチェーン１２ａ、１２ｂ各々に設けられている。チェーン張力調整装置５０は、テンションローラ４０を回転自在に支持する支持レバー５１（５１ａ、５１ｂ）を有し、リンクチェーン１２に一定の荷重が加わった状態で回転自在に接触するテンションローラ４０は、支持軸５２（５２ａ、５２ｂ）を中心に回動する支持レバー５１の一端に回転自在に取付けられている。支持軸５２は回転自在な回転軸を有する。支持軸５２は側壁４を貫通し、側壁４の内側に位置する回転軸の一端に支持レバー５１を回転自在に固定し、側壁４の外側の回転軸の一端にカウンターウエイト５３（５３ａ、５３ｂ）を支持する支持板５４（５４ａ、５４ｂ）を回転自在に固定する。支持板５４の一端には、ワイヤー５５（５５ａ、５５ｂ）を介してカウンターウエイト５３が吊下げられている。よってリンクチェーン１２が伸びると、カウンターウイエト５３が下がり、テンションローラ４０をリンクチェーン１２を押しつけるように、図１において支持軸５２を中心に支持レバー５１が反時計周りに回転する。

テンションローラ４０（４０ａ、４０ｂ）は、一対のリンクチェーン１２ａ、１２ｂ各々に設けられており、円盤状の形状を有し中央部円周方向にリンクチェーン１２が嵌り込む凹部４１（４１ａ、４１ｂ）を有する。この凹部４１は、チェーンホイールの凹部３０ｂと異なり、リンクチェーン１２を構成する一つ一つのリンクが凹部に規則正しく嵌り込む構造ではなく、凹部４１には縦向きのリンクは入り込むことができるけれども、凹部４１の幅がリンクの幅よりも小さいため横向きのリンクは凹部４１に入り込むことができない。

リンクチェーン１２がテンションローラ４０と接触する直前の位置にリンクチェーン１２に空気を噴きつける空気噴出ノズル６０が取付けられている。この空気噴出ノズル６０は、側壁４を貫通する形で壁面に固定されており、空気噴出口６１はリンクチェーン１２から僅かに離れた場所に位置する。空気噴出口６１は、噴出空気がリンクチェーン１２に対し上向きにかつ直交するように取付けられている。側壁４の外側の空気噴出ノズル６０の一端に図示を省略した空気供給ホースを接続し、これ介して空気圧縮機から圧縮空気を送ることで、給炭機から送られ落下する石炭１０がリンクチェーン１２の上に載ることを防止できる。給炭機から石炭１０を供給している間は、常時空気噴出ノズル６０から空気を噴射させておく。なお本実施形態では、給炭機から供給される石炭１０が、給炭機とミルとの位置関係から正面から見て左側を落下するため、左側のリンクチェーン１２ｂにのみ空気噴出ノズル６０が取付けられている。給炭機から供給される石炭１０が右側のテンションローラ４０ａ近傍のリンクチェーン１２ａにも掛かる場合など、右側のリンクチェーン１２ａにも空気噴出ノズルを取付けてもよいことは言うまでもない。

以上の構成からなるミルシュート２の壁面付着石炭掻取装置１において、図示を省略した給炭機からミル（図示を省略）に石炭を供給すると、石炭１０はミルシュート２の傾斜している背面壁４に沿うような形でミルに送られる。このとき一部の石炭１０は、背面壁４に付着するけれども、スクレーパ１１が背面壁４に付着する石炭１０を定期的に掻き取るため、背面壁４に付着する石炭１０が成長することはない。本実施形態では、側壁６には落下する石炭１０が当りにくく、側壁６が鉛直に取付けられているので石炭１０は側壁６に殆ど付着しない。駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９には、石炭噛み込み防止板３１、３２、３３が取付けられているので、リンクチェーン１２とこれらチェーンホイールとの間に石炭１０が噛み込むことがない。駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９は位置が固定されているので、これらに取付ける石炭噛み込み防止板３１、３２、３３も精度よく取付けることができる。ここでは安全のために全ての駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９に石炭噛み込み防止板３１、３２、３３を取付けているけれども、石炭が噛み込む恐れがなければ必ずしも石炭噛み込み防止板を取付ける必要はない。

テンションローラ４０は、駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９と異なり、リンクチェーン１２の状態により支持軸５２を中心に回動する。このようなテンションローラ４０に駆動ホイール１７、従動ホイール１８、１９と同様の固定式の噛み込み防止板を取付ける場合、テンションローラ４０の位置と共にリンクチェーン１２の位置も動くため、これらの動きを考慮しこれらに接触しないように石炭噛み込み防止板を取付けようとすると、リンクチェーン１２と石炭噛み込み防止板との間隔が広くなり、リンクチェーン１２の上載った石炭１０を取り除くことができない恐れがある。これに対して、本実施形態に示す壁面付着石炭掻取装置１では、空気噴出ノズル６０から常時空気を噴射しリンクチェーン１２上の石炭１０を吹き飛ばすと共に、石炭１０がリンクチェーン１２の上に載ることを防止する。テンションローラ４０の位置が移動し、それに伴ないリンクチェーン１２の位置が移動しても噴射する空気量を適正に設定しておくことで、テンションローラ４０とリンクチェーン１２との間に石炭１０を噛み込み、リンクチェーン１２がテンションローラ４０から外れることを防止することができる。

また空気噴出ノズル６０は、空気を下から上向き、本実施形態では、斜め上に空気を噴射するので、リンクチェーン１２に載った石炭１０がリンクの穴に挟まり込みことがない。テンションローラ４０とリンクチェーン１２との間に石炭１０を噛み込み、リンクチェーン１２がテンションローラ４０から外れることを防止するには、リンクチェーン１２上の石炭１０がテンションローラ４０と接触するまでにリンクチェーン１２上の石炭１０を取り除く必要がある。テンションローラ４０とリンクチェーン１２とが接触する位置から遠く離れた位置で石炭１０を吹き飛ばしても、その後リンクチェーン１２の上に石炭１０が載る場合もあるので、石炭１０を吹き飛ばす位置は、リンクチェーン１２とテンションローラ４０とが接触する直前の位置が効率的である。この点において本実施形態に示す壁面付着石炭掻取装置１は効率的である。空気の噴射は、リンクチェーン１２上の石炭１０を吹き飛ばすために又は石炭１０がリンクチェーン１２の上に載ることを防止するために行うものであるから、リンクチェーン１２とテンションローラ４０とが接触する直前の位置は、リンクチェーン１２の上に載った石炭１０がテンションローラ４０と接触するよりも前の位置であって、リンクチェーン１２の上に載った石炭１０を吹き飛ばすことのできる位置でなければならないことは言うまでない。空気の噴射位置がテンションローラ４０に近すぎると、石炭１０を吹き飛ばす前に石炭１０がリンクチェーン１２とテンションローラ４０との間に挟まるので注意が必要である。

本実施形態では、リンクチェーン１２を使用する例を示したけれども、チェーンはこれに限定されるものではなく、ローラチェーンなどであってもよいことはもちろんである。またテンションローラ４０も、使用するチェーンに応じてアイドラ、テンションホーイルなどを使用できる。また粉粒体も石炭１０に限定されるものではなく、石灰石、クリンカーアッシュなどの粉粒体であってもよく、粉粒体の大きさも特に限定されない。また壁面もミルシュートに限定されないことは言うまでもない。

本発明の第１実施形態としてのミルシュートの壁面付着石炭掻取装置１の概略的構成を示す側面図である。 本発明の第１実施形態としてのミルシュートの壁面付着石炭掻取装置１の概略的構成を示す正面図である。 図１中のＡ部の斜視図である。 図１中のＢ部の斜視図である。

符号の説明

１ 壁面付着石炭掻取装置
２ ミルシュート
４ ミルシュート背面壁
１０ 石炭
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ スクレーパ
１２ａ、１２ｂ リンクチェーン
１７ａ、１７ｂ 駆動ホイール
１８ａ、１８ｂ 従動ホイール
１９ａ、１９ｂ 従動ホイール
３１ａ、３１ｂ 石炭噛み込み防止板
３２ａ、３２ｂ 石炭噛み込み防止板
３３ａ、３３ｂ 石炭噛み込み防止板
４０ａ、４０ｂ テンションローラ
５０ａ、５０ｂ チェーン張力調整装置
６０ 空気噴出ノズル
６１ 空気噴出口

Claims (6)

1. 粉粒体が落下する流路の壁面に付着する粉粒体を掻き取る壁面付着粉粒体掻取装置であって、
   粉粒体が付着する壁面の両側辺近傍に配置された一対の無端状のチェーンと、
   前記一対のチェーンに直交するように取付けられ壁面に付着する粉粒体を掻き取るスクレーパと、
   前記チェーンを回転駆動するチェーンホイールと、
   前記チェーンに回転自在に圧接しチェーンに荷重を加える回転体を含み、前記チェーンの張力を調整するチェーン張力調整装置と、
   粉粒体が前記チェーンホイールと前記チェーンとの間に噛み込むことを防止する噛み込み防止板と、
   前記回転体と前記チェーンとの間に粉粒体を噛み込み前記チェーンが前記回転体から外れることを防止する、前記チェーンの上に載る粉粒体を吹き飛ばす空気噴出ノズルと、
   を含むことを特徴とする壁面付着粉粒体掻取装置。
2. 前記チェーンは、リンクチェーンであり、
   前記回転体は、テンションローラであることを特徴とする請求項１に記載の壁面付着粉粒体掻取装置。
3. 前記空気噴出ノズルは、前記チェーンが前記回転体と接触する直前の位置に設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の壁面付着粉粒体掻取装置。
4. 前記空気噴出ノズルは、前記チェーンに対し下から上に向かって空気を噴射することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置。
5. 前記粉粒体は、石炭であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置。
6. 前記壁面は、石炭を粉砕するミルと該ミルに石炭を供給するミルの斜め上方に設置された給炭機とを連結するシュートの壁面であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の壁面付着粉粒体掻取装置。

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