WO2008125707A1 - Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas - Google Patents

Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas Download PDF

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Definitions

  • the invention falls within the sector of "Offshore technology” (Offshore technology) and specifically within the renewable energy use plants. State of the Technical ⁇ At present, there is a marked interest in the use of renewable energies, which within the marine field focus on the following types of generating plants:
  • the depth of the operating area is limited, being appropriate only for pre-continental seas such as the North Sea. It is not possible to use this type of plants with water sheets above 10O m as is the case, for example, in the Strait of Gibraltar.
  • the solution proposed to date for the use of generators in deeper seas consists of the use of submarine generators, of controlled buoyancy, composed of a cylindrical body where the generator is housed. For its front part it has a system of hooking to a cable or chain, linked to the bottom in an elastic way, by means of an anchoring system similar to that used in offshore platforms.
  • the propeller is placed at the rear, which is moved by the sea current.
  • This system presents two problems: The difficulty of counteracting the moment of reaction rotation in the generator and the problem of how to perform the maintenance of a system that is submerged.
  • the Hydrovision company (from the United Kingdom) has developed a design with 2 propellers turning in the opposite direction, joining two generators with a long length brace. By sliding the assembly and releasing the anchor cable, the plant can go to the surface to perform maintenance tasks. >
  • the object of the present invention is an underwater electric power generator, such as that seen in Figure 1, composed of a rotor or propeller with vane blades, which drives an electric generator, located in a central dome (POD), of the several arms or columns, radially or star-shaped, are located in a plane perpendicular to the axis of the rotor, with a float (torpedo) at the end of each arm, with its axis parallel to that of the rotor.
  • POD central dome
  • float tilt
  • the set of elements described constitute what is called a generating unit, being able to arrange a set of them in an area, for the use of energy, forming a "park of underwater generators" that can be shared by the control unit and the system of transporting energy to land or a conversion unit.
  • the assembly will have a hydrostatic equilibrium, so that the total weight is slightly lower than the volume of water displaced. This small difference will be compensated by the funding system.
  • the distribution of weights and floats allows that in operation, the torque and the inclination moment are hydrostatically compensated.
  • the set is joined by a system of anchorage cables at the bottom.
  • weights and thrusts will be modifiable, by a telecontrolled ballast system by means of pumps, valves and blow air bottles, controlled remotely by means of an automatic control system and acoustic and / or cable t links, such so that in the operating position, in the torpedo and column of the lower arm the weight is greater than the thrust and in the upper ones the opposite will occur.
  • the center of gravity of the assembly will be below the center of thrust, producing this "metacentric height" the stabilization moments necessary for the generating unit to maintain the vertical position, shown in Figure 1, which is the optimum for the helix work, when the horizontal component predominates in marine currents.
  • the arrangement of the star-shaped arms, coming out as radios from the central dome, allows when the assembly is floating, to perform maintenance tasks, access with boats to the dome is facilitated, at the same time 'that a good stability If the number of blades of the propeller is equal to that of columns, they may be stowed on top of each other, improving accessibility, self-protection of the most sensitive elements and facilitating the work of transfer, installation and maintenance.
  • the proposed system allows several options such as: the clamping by a cable of the free end of the central POD, the propeller being "downstream" of the structure, the multipoint fastening, at the ends of the torpedoes, or.
  • the fastening at one end of the lower torpedo Thanks to this asymmetry, the assembly can be anchored with a single point of attachment at the outer end of the lower torpedo (figure 4), reducing the length of the anchoring lines.
  • the propeller can be placed in front of the structure (with respect to the direction of the current), the hydrodynamic interference of the cables and the coupling system is eliminated and the process of attachment and release between the structure and the structure is facilitated.
  • the anchoring system can be based on several lines (cables or chains) attached to fixed bottom points. In this way the point of attachment to the structure remains almost fixed. At that point there will be a passive element of positive buoyancy that will allow the hitch point to not move when the structure is floating. In this float the coupling and release elements can be installed with the generating unit With this arrangement, the cable between the passive float and the torpedo can be of reduced length and the rotation of each generating unit, to accommodate the force and direction of the currents, does not produce significant displacements in its position, allowing a higher density of units within the generator park.
  • Figure 1 shows the basic design of the system consisting of the following elements:
  • Arms of the structure oval section to reduce resistance to the current. They will house auxiliary elements and auxiliary ballast tanks.
  • Figure 2 describes (from right to left and from top to bottom) the process to float the generator, which consists in releasing the hitch between the generator and the anchoring system, reducing the amount of ballast water, with the that a positive buoyancy is obtained and redistribute the position of the ballast, so that the equilibrium position passes from the vertical position to the horizontal of the platform.
  • Figure 3 shows the generator variant called Y-Z. It consists of three arms, with which the qualities in horizontal flotation are optimized with the simplicity of construction and the reduction of the drag force.
  • the center of flotation of each torpedo is displaced from the axis of its column (in the direction of the current in the upper and in the opposite in the lower one) which produces a "longitudinal asymmetry". In this way the funding system is simplified and it is facilitated that the structure remains vertical ⁇ when it is supporting the force of the current.
  • the Rotor will be of a type similar to those of wind generators and the propellers of large ships, and can be constructed with composite materials (carbon fiber for example) combined with bronze.
  • the design of the dome will be similar to that of the POD propulsion systems for ships, integrating within it the electric generator, coupled to the rotor through a watertight horn, and with a support that integrates the thrust bearing.
  • the dome is supported with a tubular structure (basically steel), similar to those used in offshore facilities. Inside the ballast tanks and auxiliary elements will be housed.
  • ballasting and ballast control will use blowing techniques, similar to those used in submarines controlled by underwater (remote and cable) remote control systems.
  • junction point could be connected by three cables to two fixing points at the bottom.
  • the generator stator will be attached to its base, by means of bolts, being welded to the dome.
  • the generator rotor and the propeller blades will be joined, through a core by means of bolts.
  • the structure will stick to the float by means of a cable terminated in a coupling piece that will fit into another of the float.
  • the float will be attached to the bottom fasteners at the request of cables or chains.

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Abstract

Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas, compuesto por una hélice con varias palas que accionan un generador eléctrico, situado en un domo central del que salen de forma radial varios brazos o columnas, situados en un plano perpendicular al eje del rotor, existiendo al final de cada brazo un flotador, con su eje paralelo al del rotor. La distribución de pesos y flotaciones permite que, en operación, el par de giro y el momento de inclinación se compensen hidrostáticamente. El conjunto de brazos y flotadores puede ser lastrado y vaciado, con lo que puede cambiarse su posición de vertical sumergida durante la operación, a otra horizontal flotando para facilitar el mantenimiento. El conjunto se une al fondo por un sistema de cables de fondeo.

Description

Título
Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas
Sector técnico
La invención se encuadra dentro del sector de Ia "Tecnología fuera-costa marina" (Offshore technology) y específicamente dentro las plantas de aprovechamiento de energías renovables. Estado de Ia Técnica ^ En Ia actualidad, existe un marcado interés en el aprovechamiento de las energías renovables, que dentro del campo marino se centran en los siguientes tipos de plantas generadoras:
- Eóticas - Hidrotermales
- De las olas
- De las corrientes
El aprovechamiento de Ia energía de las corrientes (tanto las constantes y de tipo estacional, de origen térmico) como las de las producidas por las mareas (de ciclo bidiurno y origen gravitacional), está suscitando un interés especial por sus grandes posibilidades de desarrollo. EI diseño más extendido consiste en una estructura fijada al fondo sobre Ia que se fijan los generadores (de tipo eléctrico), movidos por hélices con palas de gran esbeltez, similares a las de los generadores eólicos.
La mayor parte de Ia estructura está sumergida (incluyendo generadores y hélices), sobresaliendo sobre Ia superficie del mar una parte pequeña, que permite el acceso al interior de Ia planta y, eventualmente al izado de los elementos activos para labores de mantenimiento de mayor envergadura.
Con este diseño Ia profundidad de Ia zona de operación está limitada, siendo apropiado sólo para mares de tipo pre-continental como el Mar del Norte. No siendo posible el uso de este tipo de plantas con láminas de agua por encima de los 10O m como ocurre, por ejemplo, en el Estrecho de Gibraltar.
La solución planteada hasta Ia fecha para el uso de generadores en mares más profundos, consiste en el uso de generadores submarinos, de flotabilidad controlada, compuestos por un cuerpo cilindrico donde se aloja el generador. Por su parte delantera dispone de un sistema de enganche a un cable o cadena, ligada al fondo de forma elástica, por medio de un sistema de anclaje similar al utilizado en plataformas offshore. Por su parte trasera se coloca Ia hélice, que es movida por Ia ' corriente marina.
Este sistema presenta dos problemas: La dificultad de contrarrestar el momento de giro de reacción en el generador y el problema de cómo realizar el mantenimiento de un sistema que está sumergido.
Para solventar estos problemas, Ia empresa Hydrovisión (del Reino Unido) ha desarrollado un diseño con 2 hélices girando en sentido contrario, uniendo dos generadores con una riostra de gran longitud. Deslastrando el conjunto y soltando el cable de anclaje, Ia planta puede salir a Ia superficie para efectuar tareas de mantenimiento. >
Su aplicación industrial es clara ya que existen prototipos de otros tipos de generadores submarinos que están siendo probados y un importante desarrollo de los parques eólicos marinos.
Descripción detallada de Ia invención
El objeto de Ia presente invención es un generador de energía eléctrico submarino, como el que se aprecia en Ia figura 1 , compuesto por un rotor o hélice con vanas palas, que acciona un generador eléctrico, situado en un domo central (POD), del que salen, de forma radial o en estrella, varios brazos o columnas, situados en un plano perpendicular al eje del rotor, existiendo al final de cada brazo un flotador (torpedo), con su eje paralelo al del rotor.
Todos los elementos tendrán una forma hidrodinámica adecuada para reducir su resistencia viscosa y de presión, ya que estarán sometidos a Ia velocidad de Ia corriente, por Io que producirán una fuerza de arrastre que debe ser soportada por el sistema de fondeo. ^
El conjunto de elementos descrito constituyen Io que se denomina una unidad generadora, pudiendo disponerse un conjunto de las mismas en una zona, para el aprovechamiento de Ia energía, formando un "parque de generadores submarinos" que pueden compartir Ia unidad de control y el sistema de transporte de Ia energía hasta tierra o una unidad de conversión.
A partir de este diseño base, pueden proyectarse diferentes variantes, cambiando Ia longitud de las columnas (mayor o menor que Ia de las palas), Ia proporción entre el volumen de los torpedos y de los brazos, Ia posición relativa entre estos (torpedo
( centrado o desplazado en el sentido de Ia corriente) y las dimensiones relativas de cada elementa
>
El conjunto tendrá un equilibrio hidrostático, de tal forma que el peso total sea ligeramente inferior al del volumen de agua desplazada. Esta pequeña diferencia será compensada por el sistema de fondeo.
La distribución de pesos y flotaciones permite que en operación, el par de giro y el momento de inclinación se compensen hidrostáticamente. El conjunto se une por un sistema de cables de fondeo al fondo.
La distribución de pesos y empujes será modificable, por un sistema de lastrado telecontrolado por medio bombas, válvulas y botellas de aire de soplado, controladas a distancia por medio de un sistema de control automático y enlaces t acústicos y/o de cable, de tal forma que en Ia posición de operación, en el torpedo y columna del brazo inferior sea mayor el peso que el empuje y en los superiores ocurrirá Io contrario. De esta forma el centro de gravedad del conjunto estará por debajo del centro de empuje, produciendo esta "altura metacéntrica" los momentos de estabilización necesarios para que Ia unidad generadora mantenga Ia posición vertical, mostrada en Ia figura 1 , que es Ia óptima para el trabajo de Ia hélice, al predominar Ia componente horizontal en las corrientes marinas.
Con este sistema se compensan de forma simple, tanto el par de giro, producido por Ia reacción mecánica en el generador, como el de inclinación que se produce si el sistema de fondeo no está equilibrado con respecto al domo central. Vaciando el agua de los tanques de lastrado se logrará que el conjunto tenga una flotabilidad positiva, con Io que liberando o aflojando el sistema de fondeo, saldrá a
Ia superficie y al igualar las posiciones verticales de los centros de gravedad y empuje que el conjunto emergerá en posición horizontal, tal como puede apreciarse en las distintas fases de Ia figura 2.
Este procedimiento se podrá invertir para Ia puesta en operación de Ia unidad,
< pasando desde Ia posición horizontal flotando, hasta Ia vertical sumergida de trabajo.
Estos procesos, de puesta en operación y flotación para mantenimiento, deben ser realizados cuando Ia velocidad de Ia corriente sea reducida, y serán ayudados por sistemas telemandados de enganche y liberación entre Ia unidad generadora y el sistema de fondeo, complementado con un cable de guiado entre ambas partes.
Controlando Ia posición relativa longitudinal de los centros de gravedad y de empuje, se puede lograr que el conjunto salga a Ia superficie con Ia hélice hacia arriba, para facilitar su mantenimiento, o hacia abajo, con objeto que quede accesible el extremo libre del domó (el opuesto al del rotor) con Io se podrá acceder a su interior para realizar el mantenimiento del generador.
La disposición de los brazos en forma de estrella, saliendo como radios desde el domo central, permite que cuando el conjunto está flotando, para realizar las tareas de mantenimiento, se facilite el acceso con embarcaciones al domo, al mismo tiempo 'que se logra una buena estabilidad. Si el número de palas de Ia hélice es igual al de columnas, se podrán estibar unas encima de las otras, mejorando Ia accesibilidad, Ia autoprotección de los elementos más sensibles y facilitando las labores de traslado, instalación y mantenimiento.
Con respecto a las disposiciones de fondeo el sistema propuesto permite varias opciones como: Ia sujeción por un cable del extremo libre del POD central, quedando Ia hélice "aguas abajo" de Ia estructura, Ia sujeción multipunto, en los extremos de los torpedos, o. Ia sujeción en un extremo del torpedo inferior. Gracias a esta asimetría, el conjunto puede fondearse con un único punto de enganche en el extremo exterior del torpedo inferior (figura 4), reduciendo Ia longitud de las líneas de fondeo. De esta forma se puede situar Ia hélice por delante de Ia estructura (con respecto al sentido de Ia corriente), se elimina Ia interferencia hidrodinámica de los cables y del sistema de enganche y se facilita el proceso de sujeción y liberación entre Ia estructura y el sistema de fondeo. El sistema de fondeo puede estar basado en varias líneas (cables o cadenas) unidas a puntos fijos del fondo. De esta forma el punto de unión a Ia estructura permanece casi fijo. En ese punto se dispondrá de un elemento pasivo de flotabilidad positiva que permitirá que el punto de enganche no se desplace cuando Ia estructura esté flotando. En este flotador pueden instalarse los elementos de enganche y liberación con Ia unidad generadora Con esta disposición, el cable entre el flotador pasivo y el torpedo puede ser de longitud reducida y el giro de cada unidad generadora, para acomodarse a Ia fuerza y dirección de las corrientes, no produce desplazamientos importantes en su posición, permitiendo una mayor densidad de unidades dentro del parque de generadores. Breve descripción de los dibujos
En Ia figura 1 se muestra el diseño básico del sistema que consta de los siguientes elementos:
i r
(1) Hélice con varias palas. (2) Domo central en el que se aloja el generador eléctrico, movido por Ia hélice.
(3) Brazos de Ia estructura, de sección ovalada para reducir Ia resistencia a Ia corriente. Alojaran elementos auxiliares y tanques de lastrado auxiliar.
(4) Flotadores de los extremos, de forma similar a los torpedos que alojan lastre fijo y tanques de lastrado.
En Ia figura 2 se describe (de derecha a izquierda y de arriba abajo) el proceso para sacar a flote el generador, que consiste en liberar el enganche entre el generador y el sistema de fondeo, reducir Ia cantidad de agua de lastre, con Io que se obtiene una flotabilidad positiva y redistribuir Ia posición del lastre, con objeto de que Ia posición de equilibrio pase de Ia posición vertical a Ia horizontal de Ia plataforma. Para la instalación del sistema, una vez situado el sistema de fondeo, y con el generador flotando en Ia superficie, se lastrará de forma inversa, para que quede vertical, y con Ia ayuda de un cable de guiado que unido a un punto de Ia estructura, pase por el flotador del sistema de fondeo, que al ser arrastrado desde una maquinilla en Ia superficie, una el sistema de generación con el de fondeo.
En Ia figura 3 se muestra Ia variante del generador denominada Y-Z. Consta de tres brazos, con Io que se optimizan las cualidades en flotación horizontal con Ia simplicidad de construcción y Ia reducción de Ia fuerza de arrastre. Como puede apreciarse en Ia figura 3, el centro de flotación de cada torpedo está desplazado del eje de su columna (en sentido de Ia corriente en los superiores y en el contrario en el inferior) Io que produce una "asimetría longitudinal". De esta forma se simplifica el sistema de fondeo y se facilita que Ia estructura permanezca vertical^ cuando está soportando Ia fuerza de Ia corriente.
En Ia figura 4 se propone una variante del sistema de fondeo, compuesto por al menos tres puntos de sujeción al fondo (5) que unidos a un flotador pasivo (6) permiten que el punto de enganche con el generador-(7) esté próximo y el conjunto tenga un desplazamiento pequeño, con respecto a Ia posición de equilibrio sin corrientes.
Exposición de al menos un modo de realización de Ia invención El sistema descrito está formado por distintos elementos conocidos en el estado de Ia técnica que se acoplan de una manera específica y que Ie confiere características novedosas. En concreto:
El Rotor será de un tipo similar a los de los generadores eólicos y las hélices de grandes buques, pudiendo construirse con materiales compuestos (fibra de carbono por ejemplo) combinado con bronce.
El diseño del domo será similar al de los sistemas de propulsión POD para buques, integrando dentro del mismo el generador eléctrico, acoplado al rotor a través de una bocina estanca, y con un soporte que integre Ia chumacera de empuje. i N El domo se soporta con una estructura de tipo tubular (básicamente de acero), similar a las utilizadas en instalaciones offshore. En su interior se alojarán los tanques de lastre y elementos auxiliares.
El control de lastrado y deslastrado utilizará técnicas de soplado, similares a las usadas en submarinos controlado por sistemas de telemando subacuático (acústico y por cable).
Como sistema de fondeo puede utilizarse cualquiera de desarrollados para las plataformas de extracción de petróleo y las jaulas de acuicultura. Por ejemplo el punto de unión podría estar unido por tres cables a sendos puntos de fijación en el fondo.
Todos los elementos fijos (domo, brazos y torpedos) están unidos por soldadura. El estator del generador se unirá a su bancada, por medio de pernos, estando- esta soldada al domo. El rotor del generador y las palas de Ia hélice se unirán ,a través de un núcleo por medio de pernos.
<
La estructura se uñirá al flotador por medio de un cable terminado en una pieza de acoplamiento que encastrará en otra del flotador. El flotador se unirá a las fijaciones del fondo por pedio de cables o cadenas.

Claims

Reivindicaciones
1. Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas caracterizado por estar compuesto por un rotor, tipo hélice, que acciona un generador eléctrico, soportado por una estructura sumergida con forma de estrella o radial , con una serie de brazos situados en un plano perpendicular al eje del rotor terminados en expansiones en forma de torpedo con su eje paralelo al rotor, unido a un sistema de fondeo en un punto de enganche dispuesto en un flotador auxiliar y con un control de lastres para colocar el generador sumergido en vertical 'en operación y colocarlo flotando en horizontal para mantenimiento.
2. Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas, según reivindicación 1, caracterizado porque se pasa de Ia posición a flote a Ia posición vertical sumergido en operación mediante el control de lastres, que cambian Ia flotabilidad y el centro de gravedad, al vaciar parte del agua de los tanques y cambiar su posición, ayudado por un cable de" guiado telecontrolado entre Ia plataforma de generación y el sistema de fondeo.
^ 3. Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas, según reivindicación 1 y 2 caracterizado porque el generador tiene una estructura con una hélice de tres palas y tres brazos de estructura, con los torpedos desplazados asimétricamente con respecto al eje de cada columna en Ia dirección de Ia corriente, de tal forma que el conjunto de fuerzas hidrostáticas compensan el efecto de vuelco de Ia resistencia producida por Ia corriente y el conjunto permanece en posición vertical.
4. Sistema sumergible para el aprovechamiento energético de las corrientes marinas, según reivindicación 1 a 3 caracterizado porque el sistema de fondeo para Ia estructura tiene varias líneas de cable o cadena, unidas a un elemento de enganche (flotador pasivo), permitiendo su giro sobre el punto de enganche que permanece fijo mediante 3 o más líneas de fondeo.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541688B2 (en) * 2004-11-17 2009-06-02 Ocean Flow Energy Limited Floating apparatus for deploying in marine current for gaining energy
DE102010025070A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-29 Smart Utilities Solutions Gmbh Wasserkraftvorrichtung für den Einsatz in strömendem Wasser

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO326491B1 (no) * 2007-05-31 2008-12-15 Lycro Creative Dev As Anordning ved tidevannskraftverk
ES2341311B2 (es) * 2009-12-30 2010-12-03 Universidad Politecnica De Madrid Generador electrico submarino para al aprovechamiento de las corrientes de flujo bidireccional.
ES2551827B2 (es) * 2014-05-23 2016-03-29 Magallanes Renovables, S.L. Equipo flotante para el aprovechamiento de la energía de las corrientes marinas

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2256011A (en) * 1991-05-22 1992-11-25 I T Power Limited Floating water current turbine system
GB2348249A (en) * 1999-03-01 2000-09-27 John Richard Carew Armstrong Submersible water flow turbine with buoyancy chamber
WO2003006825A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-23 Hydra Tidal Energy Technology As Plant, generator and propeller element for generating energy from watercurrents
US20030193198A1 (en) * 1999-10-06 2003-10-16 Aloys Wobben Apparatus and method to convert marine current into electrical power
US20060261597A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Gehring Donald H Offshore power generator with current, wave or alternative generators

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4524285A (en) * 1979-09-14 1985-06-18 Rauch Hans G Hydro-current energy converter
US6531788B2 (en) * 2001-02-22 2003-03-11 John H. Robson Submersible electrical power generating plant
GB0427197D0 (en) * 2004-12-11 2005-01-12 Johnston Barry Tidal power generating apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2256011A (en) * 1991-05-22 1992-11-25 I T Power Limited Floating water current turbine system
GB2348249A (en) * 1999-03-01 2000-09-27 John Richard Carew Armstrong Submersible water flow turbine with buoyancy chamber
US20030193198A1 (en) * 1999-10-06 2003-10-16 Aloys Wobben Apparatus and method to convert marine current into electrical power
WO2003006825A1 (en) * 2001-07-11 2003-01-23 Hydra Tidal Energy Technology As Plant, generator and propeller element for generating energy from watercurrents
US20060261597A1 (en) * 2005-05-19 2006-11-23 Gehring Donald H Offshore power generator with current, wave or alternative generators

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2141353A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7541688B2 (en) * 2004-11-17 2009-06-02 Ocean Flow Energy Limited Floating apparatus for deploying in marine current for gaining energy
DE102010025070A1 (de) * 2010-06-25 2011-12-29 Smart Utilities Solutions Gmbh Wasserkraftvorrichtung für den Einsatz in strömendem Wasser

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