KR100922014B1 - Backfire Prevention Apparatus for Mixed Fuel Gas including Hydrogen - Google Patents

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Abstract

본 발명의 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치는, 수소를 포함하는 혼합연료 가스가 유입되는 가스 유입관; 원통형으로 된 상부몸체, 콘 형상의 하부몸체, 상기 상부몸체를 폐쇄하는 덮개를 갖고 내부에는 소화액이 충전된 역화방지탱크; 상기 역화방지탱크의 상기 덮개 및 상부몸체의 내면을 따라 기밀식으로 연장되어, 상기 역화방지탱크의 단면을 각각 제1 및 제2 구역, 제2 및 제3 구역, 제3 및 제4 구역, 제4 및 제1 구역으로 차례로 등분할하는 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이; 상기 제1 칸막이를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관, 상기 제2 칸막이를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관, 상기 제3 칸막이를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관; 상기 제4 구역 상부의 혼합연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관을 포함하고, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다.Flashback prevention device for a mixed fuel gas containing hydrogen of the present invention, the gas inlet pipe into which the mixed fuel gas containing hydrogen is introduced; A flashback prevention tank having a cylindrical upper body, a cone-shaped lower body, and a cover for closing the upper body and having a digestive liquid filled therein; The airtightly extends along the inner surface of the lid and the upper body of the flashback prevention tank, so that the cross-section of the flashback prevention tank is respectively divided into first and second zones, second and third zones, third and fourth zones, First, second, third, and fourth partitions, which are in turn divided into four and a first zone; A first connector connecting the upper part of the first zone and the lower part of the second area through the first partition, and connecting the upper part of the second area and the lower part of the third area through the second partition; A second connector configured to connect the upper portion of the third region and the lower portion of the fourth region through the third partition; And a gas discharge pipe for discharging the mixed fuel gas in the upper portion of the fourth zone to the outside, and an end portion of the gas inlet pipe is installed under the first zone.

역화방지장치, 가스 유입관, 역화방지탱크, 가스 배출관, 칸막이, 연결관 Flashback Arrestor, Gas Inlet Pipe, Flashback Tank, Gas Discharge Pipe, Partition, Connector

Description

수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치{Backfire Prevention Apparatus for Mixed Fuel Gas including Hydrogen}Backfire Prevention Apparatus for Mixed Fuel Gas including Hydrogen}

본 발명은 예를 들어, 브라운 가스, 수산화 가스, 수성 가스와 같이 수소를 포함하는 여러 기체가 혼합되어 연료로 사용되는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flashback prevention device for a mixed fuel gas in which various gases including hydrogen are mixed and used as fuel, for example, brown gas, hydroxide gas, and aqueous gas.

일반적으로 물 또는 물이 포함된 오폐수 등을 전기분해하면 브라운 가스, 수산화 가스, 수성 가스 등이 생산된다. 이러한 가스들은 수소, 산소 등과 같이 연소에 적합한 여러 가지 성분의 기체를 포함하고 있어 혼합연료 가스(이하, "연료 가스")로 불리고 있고, 산업용 보일러, 가열로, 용융로 등을 가열하기 위한 대체연료로 아주 유용하게 사용된다. 그러나, 이러한 가스들은 화염의 전파속도가 매우 빨라서, 기계 이상 등의 여러 가지 원인으로 가스의 분출 속도나 압력이 저하되는 경우, 화염이 초고속으로 역화되어 가스 저장조가 폭발할 위험이 있다. 이를 방지하기 위해, 가스 저장조와 연소기기 사이에는 일반적으로 역화방지장치가 설치된다. In general, electrolysis of water or waste water containing water produces brown gas, hydroxide gas, water gas, and the like. These gases include gas of various components suitable for combustion, such as hydrogen and oxygen, and are called mixed fuel gas (hereinafter, referred to as "fuel gas"), and are alternative fuels for heating industrial boilers, furnaces, melting furnaces, and the like. It is very useful. However, since these gases have a very high flame propagation speed, when the ejection speed or pressure of the gas decreases due to various reasons such as a mechanical failure, there is a risk that the flame backfires at an extremely high speed and the gas storage tank may explode. To prevent this, a flashback arrestor is usually installed between the gas reservoir and the combustion device.

도 1에 도시된 종래의 역화방지장치(1)에서, 전기분해하여 발생된 가스는 수 분 제거기(10) 및 체크 밸브(20)를 통과하여 소화액이 저장된 역화방지탱크(40a, 40b)로 들어간다. 상기 역화방지탱크(40b) 상부에 포집된 가스는 가스 배출구(50)를 통해 배출되어 연소기기로 공급된다.In the conventional flashback prevention device 1 shown in FIG. 1, the gas generated by electrolysis passes through the moisture remover 10 and the check valve 20 and enters the flashback prevention tanks 40a and 40b in which the extinguishing liquid is stored. . The gas collected above the flashback prevention tank 40b is discharged through the gas outlet 50 and supplied to the combustion device.

가스 배출구(50)로 배출되는 가스 압력이 저하되어 역화가 발생할 경우, 역화된 가스는 우측에 설치된 역화방지탱크(40b)로 진입한다. 역화방지탱크(40b) 내의 소화액으로 화염이 진압되지 않아서, 화염이 배관(30)을 타고 계속 역화할 경우에는 좌측의 역화방지탱크(40a) 내의 소화액에 의해 진압할 수 있다. When backfire occurs because the gas pressure discharged to the gas outlet 50 decreases, the backfired gas enters the flashback prevention tank 40b installed on the right side. If the flame is not suppressed by the extinguishing liquid in the flashback prevention tank 40b, and the flame continues to flash through the pipe 30, it can be extinguished by the extinguishing fluid in the flashback prevention tank 40a on the left side.

그러나, 종래의 역화방지장치(1)는 화염을 다단계로 진압하기 위해 다수의 역화방지탱크를 설치하므로, 넓은 설치공간을 필요로 함과 동시에 설치 비용도 증가되는 문제점이 있었다.However, the conventional flashback prevention device 1 is provided with a plurality of flashback prevention tanks in order to extinguish the flame in multiple stages, thus requiring a large installation space and increasing the installation cost.

또한, 우측의 역화방지탱크(40b)에 의해 진압되지 못한 화염이 계속 역화하여 좌측의 역화방지탱크(40a)로 진입할 때는, 화염과 함께 소화액도 배관(30)을 따라 들어가서 배관(30)을 적시게 된다. 이 경우, 역화방지장치(1)를 다시 사용하기 위해서는, 역화방지탱크(40a, 40b)와 배관(30)을 분해하여 배관(30)을 건조시켜야 한다. 따라서, 분해 및 건조로 인한 불편과 함께 그 시간 동안 전체 연소 시스템을 사용하지 못하게 되는 문제점이 있었다.In addition, when the flame which has not been suppressed by the flashback prevention tank 40b on the right continues to backfire and enters the flashback prevention tank 40a on the left side, the extinguishing liquid also enters the pipe 30 together with the flame to open the pipe 30. Soaked. In this case, in order to use the flashback prevention device 1 again, the flashback prevention tanks 40a and 40b and the pipe 30 must be disassembled to dry the pipe 30. Therefore, there is a problem that the entire combustion system can not be used during that time with inconvenience due to decomposition and drying.

따라서, 본 발명의 목적은 설치 공간 및 설치 비용을 줄일 수 있는 역화방지장치를 제공하는 것이다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an apparatus for preventing flashback that can reduce installation space and installation costs.

또한, 역화방지장치 내로 역화된 화염의 압력을 빠른 시간에 효율적으로 분산함으로써, 상기와 같이 배관을 건조시키는 것 등의 2차적인 불편이 전혀 없는 역화방지장치를 제공하는 것이다. In addition, by efficiently dispersing the pressure of the flame back into the flashback prevention device in a fast time, to provide a flashback prevention device without any secondary inconvenience such as drying the pipe as described above.

또한, 역화방지장치를 거쳐 배출되는 연료 가스의 순도 및 균일도를 향상시켜 연료 가스의 송출 속도와 압력을 일정하게 함으로써, 역화의 근본 원인을 차단할 수 있는 역화방지장치를 제공하는 것이다. In addition, by improving the purity and uniformity of the fuel gas discharged through the flashback prevention device to make the delivery speed and pressure of the fuel gas constant, to provide a flashback prevention device that can block the root cause of the flashback.

본 발명의 제1 태양에 따른 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치는, 수소를 포함하는 혼합연료 가스가 유입되는 가스 유입관; 원통형으로 된 상부몸체, 콘 형상의 하부몸체, 상기 상부몸체를 폐쇄하는 덮개를 갖고 내부에는 소화액이 충전된 역화방지탱크; 상기 역화방지탱크의 상기 덮개 및 상부몸체의 내면을 따라 기밀식으로 연장되어, 상기 역화방지탱크의 단면을 각각 제1 및 제2 구역, 제2 및 제3 구역, 제3 및 제4 구역, 제4 및 제1 구역으로 차례로 등분할하는 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이; 상기 제1 칸막이를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관, 상기 제2 칸막이를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관, 상기 제3 칸막이를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관; 상기 제4 구역 상부의 혼합연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관을 포함하고, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다.Flashback prevention device for a mixed fuel gas containing hydrogen according to the first aspect of the present invention, the gas inlet pipe into which the mixed fuel gas containing hydrogen is introduced; A flashback prevention tank having a cylindrical upper body, a cone-shaped lower body, and a cover for closing the upper body and having a digestive liquid filled therein; The airtightly extends along the inner surface of the lid and the upper body of the flashback prevention tank, so that the cross-section of the flashback prevention tank is respectively divided into first and second zones, second and third zones, third and fourth zones, First, second, third, and fourth partitions, which are in turn divided into four and a first zone; A first connector connecting the upper part of the first zone and the lower part of the second area through the first partition, and connecting the upper part of the second area and the lower part of the third area through the second partition; A second connector configured to connect the upper portion of the third region and the lower portion of the fourth region through the third partition; And a gas discharge pipe for discharging the mixed fuel gas in the upper portion of the fourth zone to the outside, and an end portion of the gas inlet pipe is installed under the first zone.

또한, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 내면을 따라 동일한 길이로 연장되는 것을 특징으로 한다. In addition, the first, second, third and fourth partitions are characterized in that they extend the same length along the inner surface of the upper body.

또한, 상기 제1 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 동일한 거리로 연장되고, 상기 제2 칸막이는 상기 제1 및 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제3 칸막이는 상기 제2 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 한다. In addition, the first and fourth partitions extend the same distance to the lower end of the upper body, the second partition is a shorter distance than the first and fourth partitions, the third partition is shorter than the second partition It is characterized by extending to a distance.

또한, 상기 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 연장되고, 상기 제1 칸막이는 상기 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제2 칸막이는 상기 제1 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제3 칸막이는 상기 제2 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fourth partition extends to the lower end of the upper body, the first partition is a shorter distance than the fourth partition, the second partition is a shorter distance than the first partition, the third partition is the It extends at a shorter distance than the second partition.

또한, 상기 제1 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 동일한 거리로 연장되고, 상기 제3 칸막이는 상기 제1 및 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제2 칸막이는 상기 제3 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 한다. In addition, the first and fourth partitions extend the same distance to the lower end of the upper body, the third partition is a shorter distance than the first and fourth partitions, the second partition is shorter than the third partition It is characterized by extending to a distance.

또한, 상기 제1, 제2 및 제3 연결관의 하단부는 각각 상기 제1, 제2 및 제3 칸막이의 하단부로부터 소정 거리만큼 상향으로 이격되어 수평방향으로 설치되고,In addition, the lower ends of the first, second and third connecting pipes are spaced upwards by a predetermined distance from the lower ends of the first, second and third partitions, respectively, and are installed in a horizontal direction.

상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 수평방향으로 설치되는 것을 특징으로 한다. An end of the gas inlet pipe is installed in the horizontal direction below the first zone.

또한, 상기 덮개는 돔 형상인 것을 특징으로 한다. In addition, the cover is characterized in that the dome shape.

본 발명의 제2 태양에 따른 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치는, 수소를 포함하는 혼합연료 가스가 유입되는 가스 유입관; 원통형으로 된 상부몸체, 콘 형상의 하부몸체, 상기 상부몸체를 폐쇄하는 덮개를 갖고 내부에는 소화액이 충전된 역화방지탱크; 상기 역화방지탱크의 상기 덮개 및 상부몸체의 내면을 따라 기밀식으로 연장되어, 상기 역화방지탱크의 단면을 각각 제1 및 제2 구역, 제2 및 제3 구역, 제3 및 제4 구역, 제4 및 제5 구역, 제5 및 제1 구역으로 차례로 등분할하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 칸막이; 상기 제1 칸막이를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관, 상기 제2 칸막이를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관, 상기 제3 칸막이를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관, 상기 제4 칸막이를 관통하여 상기 제4 구역의 상부와 상기 제5 구역의 하부를 연결하는 제4 연결관; 상기 제5 구역 상부의 혼합연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관을 포함하고, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 설치되는 것을 특징으로 한다. Flashback prevention device for a mixed fuel gas containing hydrogen according to a second aspect of the present invention, the gas inlet pipe into which the mixed fuel gas containing hydrogen is introduced; A flashback prevention tank having a cylindrical upper body, a cone-shaped lower body, and a cover for closing the upper body and having a digestive liquid filled therein; The airtightly extends along the inner surface of the lid and the upper body of the flashback prevention tank, so that the cross-section of the flashback prevention tank is respectively divided into first and second zones, second and third zones, third and fourth zones, First, second, third, fourth, and fifth partitions that are sequentially divided into four and fifth zones, fifth and first zones; A first connector connecting the upper part of the first zone and the lower part of the second area through the first partition, and connecting the upper part of the second area and the lower part of the third area through the second partition; A second connecting tube connecting the upper portion of the third zone and the lower portion of the fourth region through the third partition, and an upper portion of the fourth region through the fourth partition; A fourth connector connecting the lower portion of the five zone; And a gas discharge pipe for discharging the mixed fuel gas in the upper portion of the fifth zone to the outside, and an end portion of the gas inlet pipe is installed under the first zone.

본 발명에 따르면, 역화방지장치를 위한 설치 공간 및 설치 비용을 줄일 수 있다. According to the present invention, it is possible to reduce the installation space and installation cost for the flashback prevention device.

또한, 역화방지장치 내로 역화된 화염의 압력을 빠른 시간에 효율적으로 분산함으로써, 역화 발생 후 배관을 건조시키는 것 등의 2차적인 불편이 전혀 없다.In addition, by efficiently dispersing the pressure of the flame back into the flashback prevention device in a fast time, there is no secondary inconvenience such as drying the pipe after the backfire occurs.

또한, 역화방지장치를 거쳐 배출되는 연료 가스의 순도 및 균일도를 향상시켜 연료 가스의 송출 속도와 압력을 일정하게 함으로써, 역화의 근본 원인을 차단할 수 있다.In addition, by improving the purity and uniformity of the fuel gas discharged through the flashback prevention device to make the delivery speed and pressure of the fuel gas constant, the root cause of the flashback can be blocked.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 역화방지장치(100)의 외관을 나타내는 사시도이다. 상기 역화방지장치(100)는 연료 가스가 유입되는 가스 유입관(110); 원통형으로 된 상부몸체(101), 콘 형상의 하부몸체(102), 상기 상부몸체(101)를 폐쇄하는 덮개(103)를 갖고 내부에는 소화액(140)이 충전되는 역화방지탱크(120); 상기 역화방지탱크 내의 연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관(160)을 포함한다.2 is a perspective view showing the appearance of the flashback prevention apparatus 100 of the present invention. The flashback prevention device 100 includes a gas inlet pipe 110 through which fuel gas is introduced; A flashback prevention tank 120 having a cylindrical upper body 101, a cone-shaped lower body 102, a cover 103 for closing the upper body 101, and filled with a digestive fluid 140 therein; It includes a gas discharge pipe 160 for discharging the fuel gas in the flashback prevention tank to the outside.

본 발명의 역화방지장치(100)는 습식 역화방지장치로서, 역화방지탱크(120) 내에는 예를 들어, 물과 혼합된 소화액(140)이 충전되어 있다. 소화액(140)은 통상 역화방지탱크(120)의 1/2 내지 2/3 정도 충전되고, 이러한 소화액(140)의 수위(141)는 수위계(111)를 통해 외부에서 확인할 수 있다. 소화액(140)의 보충 또는 배출이 필요한 경우에는, 드레인 밸브(114)를 통해 보충하거나 배출할 수 있다. Flashback prevention device 100 of the present invention is a wet flashback prevention device, the flashback prevention tank 120 is filled with, for example, a digestive fluid 140 mixed with water. Digestion fluid 140 is usually filled with 1/2 to 2/3 of the flashback prevention tank 120, the water level 141 of the digestion fluid 140 can be confirmed from the outside through the water gauge 111. When refilling or discharging of the extinguishing liquid 140 is required, it may be replenished or discharged through the drain valve 114.

수소를 포함하는 연료 가스가 가스 유입관(110)을 통해 역화방지탱크(120) 내부로 유입되면, 유입된 가스는 후술하는 바와 같이 4개의 칸막이(131, 132, 133, 134)로 구획된 각각의 제1, 제2, 제3 및 제4 구역의 소화액(140)을 차례로 통과하여 제4 구역 상부에 포집된다. 포집된 가스는 가스 배출관(160)을 통해 배출되어, 연소기기로 공급된다. 가스 배출관(160)의 하단부는, 역화방지탱크(120) 상부에 포집된 가스를 배출할 수 있도록 소화액(140)의 수위(141)보다 높게 위치된다. When the fuel gas containing hydrogen is introduced into the flashback prevention tank 120 through the gas inlet pipe 110, the introduced gas is divided into four partitions 131, 132, 133, and 134 as described below. The digestive fluid 140 of the first, second, third and fourth zones of the tank is sequentially collected and collected above the fourth zone. The collected gas is discharged through the gas discharge pipe 160 and supplied to the combustion device. The lower end portion of the gas discharge pipe 160 is positioned higher than the water level 141 of the extinguishing liquid 140 to discharge the gas collected on the flashback prevention tank 120.

역화방지탱크(120)의 덮개(103)는 바람직하게는 돔형으로 형성된다. 이는 역화방지탱크(120) 상부에 포집된 가스들이 등분포되게 하여, 가스들끼리 서로 반응하는 현상(예를 들면, 수소와 산소가 반응하여 물이 생기는 현상)을 방지하기 위함이다. The lid 103 of the flashback prevention tank 120 is preferably formed in a dome shape. This is to ensure that the gases collected above the flashback prevention tank 120 are equally distributed, thereby preventing the gases from reacting with each other (for example, a phenomenon in which water reacts with hydrogen and oxygen).

한편, 가스 유입관(110)과 가스 배출관(160)에는 유입 또는 배출되는 연료 가스가 일방향으로만 진행하게 하는 체크 밸브(115)가 설치되어 있다. On the other hand, the gas inlet pipe 110 and the gas discharge pipe 160 is provided with a check valve 115 to allow the fuel gas to be introduced or discharged to proceed only in one direction.

본 발명은 4개의 칸막이(131, 132, 133, 134) 각각의 수직방향 길이에 따라 4개의 실시예로 나눌 수 있고, 이하에서는 제1 실시예를 살펴보기로 한다. The present invention can be divided into four embodiments according to the vertical length of each of the four partitions 131, 132, 133, and 134. Hereinafter, the first embodiment will be described.

(제1 실시예)(First embodiment)

도 3 및 도 4의 (a) 내지 (d)에 도시된 바와 같이, 역화방지탱크(120)의 내부는 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이(131, 132, 133, 134)에 의해 제1, 제2, 제3 및 제4 구역으로 분할된다. 상기 칸막이(131, 132, 133, 134)는 역화방지탱크(120)의 덮개(103) 및 상부몸체(101)의 내벽을 따라 기밀식으로 상기 상부몸체(101)의 전체 길이에 걸쳐 동일하게 연장된다[도 6의 (a) 참조]. 다만, 제1, 제2, 제3 및 제4 구역의 하부는 개방되어 있으므로, 각각의 구역의 하부를 통해 액체 또는 기체가 이동할 수 있다. As shown in FIGS. 3 and 4 (a) to (d), the interior of the flashback prevention tank 120 is disposed in the first, second, third and fourth partitions 131, 132, 133, and 134. By the first, second, third and fourth zones. The partitions 131, 132, 133, and 134 extend equally over the entire length of the upper body 101 in an airtight manner along the inner wall of the cover 103 and the upper body 101 of the flashback prevention tank 120. (Refer to FIG. 6 (a)). However, since the lower part of the first, second, third and fourth zones is open, liquid or gas may move through the lower part of each zone.

또한, 제1 칸막이(131)를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관(121), 상기 제2 칸막이(132)를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관(122), 상기 제3 칸막이(133)를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관(123)이 형성되어 있어, 각각의 구역의 상부에 포집된 연료 가스가 다음 구역으로 이송될 수 있다. In addition, a first connecting pipe 121 penetrating the first partition 131 to connect an upper portion of the first zone and a lower portion of the second zone, and penetrating through the second partition 132 to the second partition 132. A second connecting pipe 122 connecting an upper portion and a lower portion of the third region, and a third connecting tube connecting the upper portion of the third region and the lower portion of the fourth region through the third partition 133 ( 123 is formed so that the fuel gas collected on top of each zone can be transferred to the next zone.

연료 가스가 유입되는 가스 유입관(110)은 제1 구역의 상부에서 하부로 연장되고, 가스 배출관(160)은 제4 구역의 상부와 연통되어 있다. 연료 가스가 배출되는 가스 유입관(110)의 하단부는 수평방향으로 향하고 있다. 또한, 제1, 제2 및 제3 연결관(121, 122, 123)의 하단부도 각각 제1, 제2, 제3 칸막이(131, 132, 133)로부터 상향으로 약간 이격되어 수평방향으로 형성되어 있다. 이는 상기 연결관(110, 121, 122, 123)을 통해 배출된 가스가 대체로 해당 구역에서 상향으로 유동되고, 칸막이를 넘어 다른 구역으로 이동하지 않도록 하기 위함이다. The gas inlet pipe 110 through which the fuel gas flows extends from the top to the bottom of the first zone, and the gas discharge pipe 160 is in communication with the top of the fourth zone. The lower end of the gas inlet pipe 110 through which the fuel gas is discharged is directed in the horizontal direction. In addition, the lower ends of the first, second, and third connecting pipes 121, 122, and 123 are also slightly spaced upward from the first, second, and third partitions 131, 132, and 133, respectively, and are formed in a horizontal direction. have. This is to prevent the gas discharged through the connecting pipe (110, 121, 122, 123) is generally flowed upward in the area, do not move beyond the partition to another area.

한편, 역화방지탱크(120)의 덮개(103) 상부에는 제1 구역에 해당하는 위치에 안전밸브(112)가 설치되어 있다. 상기 안전밸브(112)는 제1 구역의 가스 압력이 일정치 이상으로 상승할 경우, 이러한 압력을 외부로 배출하는 기능을 한다. On the other hand, a safety valve 112 is installed at a position corresponding to the first zone on the cover 103 of the flashback prevention tank 120. The safety valve 112 functions to discharge the pressure to the outside when the gas pressure in the first zone rises above a predetermined value.

이하에서는, 도 4의 (a) 내지 (d)를 참조하여 연료 가스가 역화방지탱크(120)로 들어와서, 제1 내지 제4 구역을 거친 후, 가스 배출관(160)을 통해 배출되는 과정을 살펴보기로 한다. Hereinafter, referring to FIGS. 4A to 4D, the fuel gas enters the flashback prevention tank 120, passes through the first to fourth zones, and then is discharged through the gas discharge pipe 160. Let's look at it.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 연료 가스가 가스 유입관(110)을 통해 제1 구역의 하부로 배출되면, 배출된 가스는 소화액(140)을 통해 위로 유동하여 제1 구역의 상부에 포집된다. 제1 구역의 상부에 포집된 가스는 제1 연결관(121)을 통해 다시 제2 구역의 하부로 배출되고, 배출된 가스는 상술한 바와 같이 제2 및 제3 연 결관(122, 123)을 차례로 통과하여 제4 구역의 상부에 포집된다. 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 제4 구역 상부에 포집된 가스는 가스 배출관(160)을 통해 연소기기로 공급된다. As shown in FIG. 4A, when the fuel gas is discharged to the lower portion of the first zone through the gas inlet pipe 110, the discharged gas flows upward through the extinguishing liquid 140 and the upper portion of the first zone. Is collected. The gas collected in the upper part of the first zone is discharged back to the lower part of the second zone through the first connecting pipe 121, and the discharged gas is connected to the second and third connecting pipes 122 and 123 as described above. Passed in turn and collected at the top of the fourth zone. As shown in (d) of FIG. 4, the gas collected in the upper portion of the fourth zone is supplied to the combustion device through the gas discharge pipe 160.

일반적으로, 처음에 가스 유입관(110)을 통해 역화방지탱크(120)로 들어오는 연료 가스는 가스 압력 및 분자 크기가 일정하지 않고, 또한 일부 불순물도 포함되어 있다. 그러나, 이러한 연료 가스들은 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 구역을 차례로 거치면서, 가스의 순도 및 균일도가 점차 향상되어, 제4 구역의 상부에서 연소기기로 배출되는 가스는 매우 일정한 압력과 분자 크기를 갖게 된다. 이와 같이, 가스의 배출 압력과 분자 크기가 일정할 경우, 가스의 배출 압력 저하로 인해 발생되는 역화현상이 1차적으로 차단될 수 있다.In general, the fuel gas initially entering the flashback prevention tank 120 through the gas inlet pipe 110 is not constant in gas pressure and molecular size, and also contains some impurities. However, as these fuel gases pass through the first, second, third and fourth zones sequentially, the purity and uniformity of the gas gradually improves, so that the gas discharged to the combustor at the top of the fourth zone has a very constant pressure. And molecular size. As such, when the discharge pressure and the molecular size of the gas are constant, the backfire phenomenon caused by the reduction of the discharge pressure of the gas may be primarily blocked.

다만, 정전 등의 다른 원인으로 인한 가스 압력 저하로 역화가 발생될 수 있다. 역화로 인한 화염이 가스 배출관(160)을 통해 제4 구역으로 들어오면, 제4 구역의 압력이 급격히 증가된다. 증가된 압력은 제4 구역의 소화액에 가해지고, 제4 구역의 소화액에 가해지는 압력은 4개의 칸막이(131, 132, 133, 134) 하단의 연통부위를 통해 제1, 제2 및 제3 구역의 소화액으로 순간적으로 분배될 수 있다(파스칼의 원리). 따라서, 제1 구역의 소화액에 가해지는 압력은 제2 및 제3 구역의 소화액에 의해 상당 부분 흡수되므로, 제1 구역의 압력이 과도하게 상승하지 않는다[제1 구역의 압력이 과도하게 상승하면, 화염이 가스 유입관(110)을 통해 이동하여 가스 저장소가 폭발할 수 있다]. 또한, 소화액(140)이 제1, 제2 및 제3 연결관(121, 122, 123)을 통해 역류하는 현상도 발생하지 않아서, 종래에서와 같이 배 관을 분해하여 건조시키고, 그 시간 동안 전체 연소 시스템을 휴지해야 하는 등의 2차적인 불편도 없다. However, backfire may occur due to a decrease in gas pressure due to other causes such as power failure. When the flame from the backfire enters the fourth zone through the gas discharge pipe 160, the pressure in the fourth zone is rapidly increased. Increased pressure is applied to the digestive fluid in the fourth zone and pressure is applied to the digestive fluid in the fourth zone through the communication areas at the bottom of the four compartments 131, 132, 133, and 134. Can be instantaneously dispensed into the digestive fluid (Pascal's principle). Therefore, since the pressure applied to the digestive fluid of the first zone is absorbed in large part by the digestive fluids of the second and third zones, the pressure in the first zone does not rise excessively (if the pressure in the first zone excessively rises, The flame may move through the gas inlet pipe 110 and the gas reservoir may explode. In addition, the phenomenon in which the digestive fluid 140 flows back through the first, second, and third connecting pipes 121, 122, and 123 also does not occur, so that the pipe is disassembled and dried as in the prior art, and the entire time is maintained. There is no secondary inconvenience, such as having to pause the combustion system.

(제2 실시예)(2nd Example)

도 5의 (a) 내지 (d) 및 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 칸막이(131, 132, 133, 134)의 수직방향 길이에 변화를 줌으로써, 역화에 더욱 효율적으로 대처할 수 있다. As shown in FIGS. 5A to 5D and 6B, the vertical lengths of the partitions 131, 132, 133, and 134 of the present invention are changed to more effectively counteract the backfire. Can cope

상기 도면을 참조하면, 제1 및 제4 칸막이(131, 134)는 길이가 같고, 제2 칸막이(132)는 상기 제1 및 제4 칸막이(131, 134)보다 짧게, 제3 칸막이(133)는 제2 칸막이(132)보다 짧게 도시되어 있다. 이 경우, 제4 구역[도 3에 도시된 바와 같이, 제3 및 제4 칸막이(133, 134)에 의해 형성됨]으로 역화된 화염의 압력은 칸막이의 길이가 상대적으로 짧은 제3 칸막이(133) 및 제2 칸막이(132)를 통해 제3 및 제2 구역으로 우선적으로 분배된다. 따라서, 화염의 압력이 제1 구역[제1 및 제4 칸막이(131, 134)에 의해 형성됨]으로는 가장 늦게 분배되어, 제1 구역의 압력이 증가되는 현상을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다. Referring to the drawings, the first and fourth partitions 131 and 134 have the same length, and the second partition 132 is shorter than the first and fourth partitions 131 and 134 and the third partition 133. Is shown shorter than the second partition 132. In this case, the pressure of the flame backfired into the fourth zone (formed by the third and fourth partitions 133, 134, as shown in FIG. 3) results in the third partition 133 having a relatively short length of the partition. And preferentially through the second partition 132 to the third and second zones. Therefore, the pressure of the flame is distributed most recently to the first zone (formed by the first and fourth partitions 131 and 134), so that the phenomenon of increasing the pressure in the first zone can be more effectively prevented.

상기 실시예에 대한 실험을 통해, 역화가 발생하더라도 소화액이 약간 진동할 뿐이고, 역화가 신속히 진압되는 것을 확인할 수 있었다. Through the experiments for the above embodiment, it was confirmed that the digestive fluid only slightly vibrated even when the backfire occurred, and the backfire was quickly suppressed.

(제3 실시예)(Third Embodiment)

도 6의 (c)를 참조하면, 제4 칸막이(134)가 가장 길고, 제1 칸막이(131)는 상기 제4 칸막이(134)보다 짧게, 제2 칸막이(132)는 제1 칸막이(131)보다 짧게, 제3 칸막이(133)는 제2 칸막이(132)보다 짧게 도시되어 있다. 이 경우, 제4 구역[제3 및 제4 칸막이(133, 134)에 의해 형성됨]으로 역화된 화염의 압력은 칸막이의 길이가 상대적으로 짧은 제3 칸막이(133), 제2 칸막이(132) 및 제1 칸막이(131)를 통해 순차적으로 분배된다. 따라서, 화염의 압력이 제1 구역[제1 및 제4 칸막이(131, 134)에 의해 형성됨]으로는 가장 늦게 분배되어, 제1 구역의 압력이 증가되는 현상을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다. Referring to FIG. 6C, the fourth partition 134 is the longest, the first partition 131 is shorter than the fourth partition 134, and the second partition 132 is the first partition 131. Shorter, the third partition 133 is shown shorter than the second partition 132. In this case, the flame pressure backfired into the fourth zone (formed by the third and fourth partitions 133 and 134) is equal to the third partition 133, the second partition 132, and the partition having a relatively short length. It is sequentially distributed through the first partition 131. Therefore, the pressure of the flame is distributed most recently to the first zone (formed by the first and fourth partitions 131 and 134), so that the phenomenon of increasing the pressure in the first zone can be more effectively prevented.

(제4 실시예)(Example 4)

도 6의 (d)를 참조하면, 제1 및 제4 칸막이(131, 134)는 길이가 같고, 제3 칸막이(133)는 상기 제1 및 제4 칸막이(131, 134)보다 짧게, 제2 칸막이(132)는 제3 칸막이(133)보다 짧게 도시되어 있다. 이 경우, 제4 구역[제3 및 제4 칸막이(133, 134)에 의해 형성됨]으로 역화된 화염의 압력은 칸막이의 길이가 상대적으로 짧은 제3 칸막이(133) 및 제2 칸막이(132)를 통해 우선적으로 분배된다. 따라서, 화염의 압력이 제1 구역[제1 및 제4 칸막이(131, 134)에 의해 형성됨]으로는 가장 늦게 분배되어, 제1 구역의 압력이 증가되는 현상을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다. Referring to FIG. 6D, the first and fourth partitions 131 and 134 have the same length, and the third partition 133 is shorter than the first and fourth partitions 131 and 134, and the second partition 133 is shorter than the first and fourth partitions 131 and 134. Partition 132 is shown to be shorter than third partition 133. In this case, the flame pressure backfired into the fourth zone (formed by the third and fourth partitions 133 and 134) may cause the third and second partitions 133 and 132 to have a relatively short length. Preferential distribution. Therefore, the pressure of the flame is distributed most recently to the first zone (formed by the first and fourth partitions 131 and 134), so that the phenomenon of increasing the pressure in the first zone can be more effectively prevented.

상기에서, 본 발명의 역화방지탱크(120)는 4개의 칸막이(131, 132, 133, 134)에 의해 구획되었지만, 칸막이를 3개, 5개 또는 6개 등을 설치하여, 역화방지 탱크(120) 내부를 3개, 5개 또는 6개 등의 구역으로 구획하는 것도 가능하다. 또한, 가스 유입관이 있는 제1 구역으로의 압력 증가가 효율적으로 방지될 수 있는 한, 칸막이의 수직방향 길이를 상기와 다르게 변경하는 것도 가능하다. In the above, the flashback prevention tank 120 of the present invention is partitioned by four partitions (131, 132, 133, 134), but by installing three, five or six partitions, flashback prevention tank 120 It is also possible to divide the interior into three, five or six zones. It is also possible to change the vertical length of the partitions from the above, as long as the pressure increase to the first zone with the gas inlet pipe can be effectively prevented.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정·변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the above embodiments and can be practiced in various ways without departing from the technical spirit of the present invention. will be.

도 1은 종래기술의 역화방지장치를 나타내는 도면.1 is a view showing a flashback prevention device of the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 역화방지장치의 사시도.2 is a perspective view of a flashback prevention device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 역화방지장치의 제1, 제2, 제3 및 제4 구역을 나타내는 도면.3 shows a first, second, third and fourth zone of a flashback protection device according to the invention;

도 4의 (a)는 본 발명에 따른 역화방지장치의 제1 실시예의 제1 및 제2 구역의 길이방향 내부개요도이고, (b)는 제2 및 제3 구역의 길이방향 내부개요도이고, (c)는 제3 및 제4 구역의 길이방향 내부개요도이고, (d)는 제1 및 제4 구역의 길이방향 내부개요도.Figure 4a is a longitudinal internal schematic of the first and second zones of the first embodiment of the flashback prevention device according to the present invention, (b) is a longitudinal internal schematic of the second and third zones, ( c) is the longitudinal internal schematic of the third and fourth zones, and (d) is the longitudinal internal schematic of the first and fourth zones.

도 5의 (a)는 본 발명에 따른 역화방지장치의 제2 실시예의 제1 및 제2 구역의 길이방향 내부개요도이고, (b)는 제2 및 제3 구역의 길이방향 내부개요도이고, (c)는 제3 및 제4 구역의 길이방향 내부개요도이고, (d)는 제1 및 제4 구역의 길이방향 내부개요도.(A) is a longitudinal internal schematic of the first and second zones of the second embodiment of the flashback prevention device according to the present invention, (b) is a longitudinal internal schematic of the second and third zones, ( c) is the longitudinal internal schematic of the third and fourth zones, and (d) is the longitudinal internal schematic of the first and fourth zones.

도 6의 (a)는 본 발명의 제1 실시예의 칸막이의 사시도이고, (b)는 제2 실시예의 칸막이의 사시도이고, (c)는 제3 실시예의 칸막이의 사시도이고, (d)는 제4 실시예의 칸막이의 사시도. (A) is a perspective view of the partition of 1st Example of this invention, (b) is a perspective view of the partition of 2nd Example, (c) is a perspective view of the partition of 3rd Example, (d) is a Perspective view of the partition of the fourth embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 역화방지장치 110 : 가스 유입관100: flashback prevention device 110: gas inlet pipe

120 : 역화방지탱크 121 : 제1 연결관120: flashback prevention tank 121: first connector

122 : 제2 연결관 123 : 제3 연결관122: second connector 123: third connector

131 : 제1 칸막이 132 : 제2 칸막이131: first partition 132: second partition

133 : 제3 칸막이 134 : 제4 칸막이133: third partition 134: fourth partition

160 : 가스 배출관160: gas discharge pipe

Claims (8)

수소를 포함하는 혼합연료 가스가 유입되는 가스 유입관;A gas inlet pipe into which the mixed fuel gas containing hydrogen is introduced; 원통형으로 된 상부몸체, 콘 형상의 하부몸체, 상기 상부몸체를 폐쇄하는 덮개를 갖고 내부에는 소화액이 충전된 역화방지탱크; A flashback prevention tank having a cylindrical upper body, a cone-shaped lower body, and a cover for closing the upper body and having a digestive liquid filled therein; 상기 역화방지탱크의 상기 덮개 및 상부몸체의 내면을 따라 기밀식으로 연장되어, 상기 역화방지탱크의 단면을 각각 제1 및 제2 구역, 제2 및 제3 구역, 제3 및 제4 구역, 제4 및 제1 구역으로 차례로 등분할하는 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이;The airtightly extends along the inner surface of the lid and the upper body of the flashback prevention tank, so that the cross-section of the flashback prevention tank is respectively divided into first and second zones, second and third zones, third and fourth zones, First, second, third, and fourth partitions, which are in turn divided into four and a first zone; 상기 제1 칸막이를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관, 상기 제2 칸막이를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관, 상기 제3 칸막이를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관; A first connector connecting the upper part of the first zone and the lower part of the second area through the first partition, and connecting the upper part of the second area and the lower part of the third area through the second partition; A second connector configured to connect the upper portion of the third region and the lower portion of the fourth region through the third partition; 상기 제4 구역 상부의 혼합연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관을 포함하고,A gas discharge pipe for discharging the mixed fuel gas in the upper portion of the fourth zone to the outside, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치. An end portion of the gas inlet pipe is installed in the lower portion of the first zone flash preventing device for a mixed fuel gas comprising hydrogen, characterized in that the installation. 제1항에 있어서, 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 내면을 따라 동일한 길이로 연장되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가 스를 위한 역화방지장치.2. The apparatus of claim 1, wherein the first, second, third and fourth compartments extend the same length along the inner surface of the upper body. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 동일한 거리로 연장되고, 상기 제2 칸막이는 상기 제1 및 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제3 칸막이는 상기 제2 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치.The method of claim 1, wherein the first and fourth partitions extend at the same distance to the lower end of the upper body, the second partition is a shorter distance than the first and fourth partitions, the third partition is the first Flashback prevention device for a mixed fuel gas containing hydrogen, characterized in that it extends a shorter distance than two partitions. 제1항에 있어서, 상기 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 연장되고, 상기 제1 칸막이는 상기 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제2 칸막이는 상기 제1 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제3 칸막이는 상기 제2 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치. The method of claim 1, wherein the fourth partition extends to the lower end of the upper body, the first partition is a shorter distance than the fourth partition, the second partition is a shorter distance than the first partition, Flashback device for a mixed fuel gas containing hydrogen, characterized in that the three partitions extend a shorter distance than the second partition. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제4 칸막이는 상기 상부몸체의 하단부까지 동일한 거리로 연장되고, 상기 제3 칸막이는 상기 제1 및 제4 칸막이보다 짧은 거리로, 상기 제2 칸막이는 상기 제3 칸막이보다 짧은 거리로 연장되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치.The method of claim 1, wherein the first and fourth partitions extend the same distance to the lower end of the upper body, the third partition is a shorter distance than the first and fourth partitions, the second partition is the first Flashback prevention device for a mixed fuel gas containing hydrogen, characterized in that it extends a shorter distance than three partitions. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1, 제2 및 제3 연결관의 하단부는 각각 상기 제1, 제2 및 제3 칸막이의 하단부로부터 소정 거리만큼 상향으로 이격되어 수평방향으로 설치되고,The lower end portion of the first, second and third connecting pipes is horizontally spaced upwardly by a predetermined distance from the lower end portions of the first, second and third partitions, respectively. Direction, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 수평방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치. An end portion of the gas inlet pipe is installed in the horizontal direction in the lower portion of the first zone backlash prevention device for a mixed fuel gas comprising hydrogen. 제6항에 있어서, 상기 덮개는 돔 형상인 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치.7. The apparatus of claim 6, wherein the cover is shaped like a dome. 수소를 포함하는 혼합연료 가스가 유입되는 가스 유입관; A gas inlet pipe into which the mixed fuel gas containing hydrogen is introduced; 원통형으로 된 상부몸체, 콘 형상의 하부몸체, 상기 상부몸체를 폐쇄하는 덮개를 갖고 내부에는 소화액이 충전된 역화방지탱크; A flashback prevention tank having a cylindrical upper body, a cone-shaped lower body, and a cover for closing the upper body and having a digestive liquid filled therein; 상기 역화방지탱크의 상기 덮개 및 상부몸체의 내면을 따라 기밀식으로 연장되어, 상기 역화방지탱크의 단면을 각각 제1 및 제2 구역, 제2 및 제3 구역, 제3 및 제4 구역, 제4 및 제5 구역, 제5 및 제1 구역으로 차례로 등분할하는 제1, 제2, 제3, 제4 및 제5 칸막이;The airtightly extends along the inner surface of the lid and the upper body of the flashback prevention tank, so that the cross-section of the flashback prevention tank is respectively divided into first and second zones, second and third zones, third and fourth zones, First, second, third, fourth, and fifth partitions that are sequentially divided into four and fifth zones, fifth and first zones; 상기 제1 칸막이를 관통하여 상기 제1 구역의 상부와 상기 제2 구역의 하부를 연결하는 제1 연결관, 상기 제2 칸막이를 관통하여 상기 제2 구역의 상부와 상기 제3 구역의 하부를 연결하는 제2 연결관, 상기 제3 칸막이를 관통하여 상기 제3 구역의 상부와 상기 제4 구역의 하부를 연결하는 제3 연결관, 상기 제4 칸막이를 관통하여 상기 제4 구역의 상부와 상기 제5 구역의 하부를 연결하는 제4 연결관;A first connector connecting the upper part of the first zone and the lower part of the second area through the first partition, and connecting the upper part of the second area and the lower part of the third area through the second partition; A second connecting tube connecting the upper portion of the third zone and the lower portion of the fourth region through the third partition, and an upper portion of the fourth region through the fourth partition; A fourth connector connecting the lower portion of the five zone; 상기 제5 구역 상부의 혼합연료 가스를 외부로 배출하는 가스 배출관을 포함하고,A gas discharge pipe for discharging the mixed fuel gas in the upper portion of the fifth zone to the outside, 상기 가스 유입관의 단부는 상기 제1 구역 하부에 설치되는 것을 특징으로 하는 수소를 포함하는 혼합연료 가스를 위한 역화방지장치.An end portion of the gas inlet pipe is installed in the lower portion of the first zone flash preventing device for a mixed fuel gas comprising hydrogen, characterized in that the installation.
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