ES1069204U - Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energetico a partir de la eliminacion de residuos y subproductos organicos, animales y biomasa. - Google Patents
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- Incineration Of Waste (AREA)
Abstract
1. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, que teniendo por finalidad obtener energía térmica aprovechando el poder calorífico de estos restos, biomasa y subproductos y a la vez poder efectuar la termodestrución e incinerado tanto de residuos orgánicos en general como residuos animales y materiales específicos de riesgo y alto riesgo, pudiendo realizar igualmente la eliminación de residuos orgánicos, industriales y hospitalarios, se caracteriza porque está constituido a partir de un cuerpo general prismático, fácilmente transportable e implantable en cualquier lugar, el cual incluye una cámara de autocombustión de configuración vertical cuyo fondo está determinado por unas rejillas bajo las cuales está establecida una cámara de combustión a la que accede la llama de un quemador primario, a través de un conducto tangencial, asociado dicho quemador primario a un ventilador de aporte de comburente, con la particularidad de que la cámara de autocombustión se continua superiormente en una antecámara a la que acceden los residuos, subproductos y biomasa a tratar o incinerar, a través de una puerta practicable con cierre hermético y funcionamiento automático y/o sistema automático de introducción de restos mediante sinfines o sistemas de empuje mecánico, hidráulico o neumático, comunicándose esa antecámara de combustión con una cámara de postcombustión de configuración horizontal que incorpora un intercambiador de calor y desemboca en una cámara de configuración vertical denominada ciclón de partículas, configurada con una puerta de mantenimiento e introducción o extracción del intercambiador interno, con las conexiones para conductos de intercambiadores externos, tras los que se establece la correspondiente chimenea de salida de gases; todo ello en combinación con un subsistema de control de combustión en continuo y control de emisiones gobernado por autómata programable, para regular la combustión y las distintas funciones del sistema de acuerdo a los diferentes parámetros de entrada o señales de niveles de emisión de diferentes gases, así como a nivel de temperatura de combustión, autocombustión, incineración y postcombustión. 2. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de combustión y autoacumbustión incluye una puerta lateral con mirilla de observación interior y con medios de cierre estancos, para acceso al interior de la cámara de incineración en tareas de limpieza y mantenimiento. 3. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la cámara de postcombustión, establecida entrela antecámara de combustión y el ciclón de partículas, incluye un intercambiador de calor para aprovechamiento energético, medios de lavado de los gases producidos y medios de recogida de los lavados. 4. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora un ciclón de partículas de configuración vertical dotado de una puerta superior para introducción o extracción y mantenimiento del intercambiador, así como de una puerta inferior para extracción de partículas. 5. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la chimenea presenta un carácter modular, con aislamiento refractario e incluye medios para toma de muestras de las emisiones. 6. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque incorpora medios de conexión al intercambiador externo mediante conductos de intercambiadores externos con sus correspondientes elementos tales como válvulas, sistema de control, purgadores, dilatadores, termómetros y bombas de impulsión. 7. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, incluye medios de generación energética, calefacción o vapor, a través del aprovechamiento energético de la energía producida por la autocombustión y cremación de los restos. 8. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animalesy biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo general del dispositivo va dispuesto sobre una estructura o bastidor de soporte y está materializado en materiales inoxidables y que soportan elevadas temperaturas. 9. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque parte de los gases de emisiones son reconducidos a través de las correspondientes conducciones para el secado de restos. 10. Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque parte de los gases de emisiones son reconducidos a través de las correspondientes conducciones para aumentar la temperatura del comburente que introduce el ventilador primario.
Description
Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de aprovechamiento energético a partir de la
eliminación de residuos y subproductos orgánicos, animales y
biomasa, cuya finalidad es la de obtener energía térmica y con la
aplicación de desarrollos externos incluso energía eléctrica
aprovechando el poder calorífico de estos restos, biomasa y
subproductos y a la vez poder efectuar la termodestrución e
incineración tanto de residuos orgánicos en general como residuos
animales y materiales específicos de riesgo y alto riesgo, pudiendo
realizar igualmente la eliminación de residuos orgánicos,
industriales y hospitalarios realizando el aprovechamiento
energético del poder calorífico del material a tratar, por medio de
un sistema de intercambiador interno para la obtención de agua
caliente o vapor. El dispositivo incluye medios de control de
combustión en continuo y telegestión, constituyendo en su conjunto
un equipo de pequeño tamaño, bajo costo y fácilmente transportable,
permitiendo su implantación en cualquier lugar, permitiendo llevar
a efecto la destrucción de los referidos restos y materiales, con
bajos costos, gran eficacia energética y fiabilidad
medioambiental.
En las actividades ganaderas, agrícolas,
forestales, industrias agroalimentarias, explotaciones agrícolas y
actividades industriales, se generan restos orgánicos, vegetales,
animales, y biomasa en general, restos que disponen de un poder
calorífico que con el dispositivo propuesto podrá realizarse su
valorización y aprovechamiento energético.
Sin embargo, para una correcta gestión de
algunos de estos restos deben eliminarse para que no supongan un
foco de infección ni puedan transmitir enfermedades al resto de los
animales y a las personas, además del importante aprovechamiento
energético que supone el poder calorífico de estos subproductos,
residuos y biomasa.
Se conocen otros sistemas para eliminación
parcial de este tipo de restos, aunque a veces resultan inviables
por su elevado costo, así como por las grandes dificultades para su
instalación, independientemente del costo de mantenimiento, a su
gran volumen o tamaño, el costo de instalación, o la falta del
aprovechamiento energético.
En otros casos, se conocen sistemas de
eliminación o aprovechamiento energético de menor tamaño pero de
escasa capacidad de eliminación y carentes de medios de control de
combustión y emisiones adecuadas.
En definitiva, no se conocen equipos ni hornos
de biomasa para cadáveres de animales, subproductos orgánicos o
residuos y biomasa de los descritos y que permitan además la
incineración y aprovechamiento energético de residuos orgánicos,
materiales de riesgo, industriales, hospitalarios, etc., que además
resulten fáciles de instalar, de reducido peso y volumen,
transportables y, en consecuencia, que sean factibles y rentables
para los usuarios de los mismos. Así como no se conoce la
integración en un sistema único que permita la destrucción de esta
diversa biomasa, subproductos y residuos con el aprovechamiento del
poder calorífico de los propios restos y su utilización para
generar energía.
El dispositivo que se preconiza, ha sido
concebido para resolver la problemática anteriormente expuesta,
dispositivo que se basa en un cuerpo general prismático de reducido
volumen y fácilmente transportable, en cuyo interior se incluye un
quemador primario asociado a un ventilador para aporte de
comburente, cuyo quemador está orientado hacia una cámara de
combustión separada, a través de unas rejillas, de una cámara o
recinto de autocumbustión de configuración vertical, con una puerta
lateral de registro y prevista para permitir la limpieza de cenizas
y de la propia cámara, contando superior, y/o lateralmente con una
compuerta o embolo o sinfín bajo tolva de introducción de los
restos y biomasa a combustionar disponiéndose sobre este conducto
de un dispositivo antirretorno de llama, que acceden a una
antecámara situada por encima de la cámara de autocumbustión, de
manera que esa antecámara se continúa en un recinto de
postcombustión de configuración horizontal en la que está
establecido un segundo quemador y ventilador, en la que se sitúa un
intercambiador de calor de carcasa y tubos para recoger la energía
producida por los restos, desembocando en una cámara de
configuración vertical que actúa como ciclón de partículas,
continuando en la correspondiente chimenea de salida de gases,
mientras que en dicha chimenea se incluyen medios para toma de
muestras de los sistemas de control así como retorno de gases de
combustión para el secado de restos, aporte de comburente a alta
temperatura u otras aplicaciones energéticas. Exteriormente y
conexionado al intercambiador interno se disponen de
intercambiadores según las necesidades de la aplicación con los
correspondientes elementos de válvulas y control, (purgadores,
dilatadores, termómetros bombas de impulsión, cuadro de control,
etc.) según cada instalación.
Este conjunto
horno-caldera–incinerador de gestión de biomasa se
complementa con un sistema control de combustión en continuo y
control de emisiones, gobernado por un autómata programable que
regula la combustión, en función de los diferentes parámetros de
entrada de señales de nivel de emisión de diferentes gases, nivel
de temperatura de combustión, autocombustión y postcombustión.
También se complementa con un subsistema de
telegestión que permitirá tanto la supervisión técnica en continuo
del proceso de combustión, como el almacenamiento de datos de
proceso y control de emisiones a distancia.
A través de la puerta lateral, no solamente
permite observar la cámara de combustión y autocombustión y por lo
tanto supervisar los restos que se están destruyendo, sino que a
través de su apertura permite llevar a cabo una fácil limpieza de
las cenizas. Estando previsto en caso de necesidades especificas la
extracción mecánica de estas.
El conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de biomasa
está previsto además para que el proceso de combustión y
autocombustión sea en continuo, es decir que se puedan ir
introduciendo restos de forma continua sin parar su funcionamiento,
siendo modificables los medios o sistemas de tratamiento o control
de la combustión y adaptables a otros desarrollos o ampliaciones en
la gestión y aprovechamiento energético de los de residuos y
biomasa que realicen los usuarios o clientes, previo estudio de
viabilidad.
Como es evidente el conjunto funcionará a las
temperaturas apropiadas para conseguir una óptima combustión y
autocombustión de los subproductos y biomasa e incineración y
cumplir con las normativas vigentes, todo ello sin emisiones a la
atmósfera, como consecuencia de que la temperatura que se alcanza
en el interior y los medios de control de combustión permiten
controlar que no se emitan elementos o compuestos contaminantes a
la atmósfera.
También se ha dicho que el conjunto realiza un
proceso de recuperación y generación de energética, agua caliente o
vapor de agua que según las necesidades permitirán el
aprovechamiento energético producido por la autocombustión de los
restos.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1- Muestra una vista esquemática según
un alzado del conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de biomasa
objeto de la invención
La figura 2.- Muestra una vista esquemática
según alzado sección del conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de biomasa
objeto de la invención.
La figura 3.- Muestra una vista en planta y
sección
La figura 4.- Muestra un detalle en alzado y
sección de parte posterior del recinto o cámara de postcombustion y
ciclón de partículas, intercambiadores interno y externos.
La figura 5.- Muestra detalle en planta de la
rejilla situada como fondo de la cámara de autocumbustión.
A la vista de las figuras reseñadas puede
observarse como el conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de biomasa
de la invención se constituye a partir de un cuerpo general
prismático (28), sin descartar cualquier otra configuración
apropiada, previsto sobre una estructura (26) que permite un fácil
transporte e implantación del conjunto del
horno-calera -incinerador de biomasa, estando
materializado en acero inoxidable y revestido de material
refractario, formando interiormente un cilindro, en cuyo recinto
están establecidas la cámara de combustión (3) en la que se realiza
la combustión del combustible primado que inicia la reacción de
combustión de los restos, situada en la parte inferior y a la que
accede tangencialmente, a través de un conducto (29), la llama de
un quemador primario (2) asociado a un ventilador (1) de aporte de
comburente necesario para la autocombustión. Ese quemador primario
(2) es de dos llamas, de manera que una vez que se alcanzan las
temperaturas en la cámara de autocumbustión (4) de los restos
consideradas de aproximadamente 850°C, se mantiene una de las
llamas y se elimina la otra para evitar consumos innecesarios de
combustible y aprovechar el poder calorífico de los restos a
tratar. No obstante en caso de producirse un descenso de la
temperatura por debajo de la preestablecida, un sistema de control
(25) detecta esa circunstancia y da las señales oportunas para que
se produzca el arranque de la segunda llama del quemador (2).
Por encima de la cámara de combustión (3) existe
una rejilla (27) como fondo de la correspondiente cámara de
autocumbustión e incineración (4), que es de configuración circular
y en su parte superior determina una antecámara, a la que se accede
a través de una puerta de carga (5) dotada de los correspondiente
medios de cierre herméticos y así como de sistema automático de
apertura y cierre, bien por elementos hidráulicos o por cualquier
otro sistema, de manera que los restos a destruir o incinerar se
introducen a través de la abertura que determina la puerta (5) y
desde la antecámara se accede directamente a la cámara de
autocombustión o incineración (4). Se dispone de un segundo sistema
de introducción de restos (6) consistente en un embolo neumático,
hidráulico o un sinfín que permite la introducción continua o
periódica de los materiales a tratar.
Las cámaras de combustión (3) y autocumbustión e
incineración (4) cuentan con una puerta lateral (30) con medios de
cierre apropiados y sistema de hermeticidad, con una mirilla que
permite visualizar y observar el interior de la cámara y por lo
tanto los restos que se están tratando, de manera que esa puerta
lateral (30), además de permitir la visualización del interior,
posibilita con su apertura llevar a cabo la limpieza de las
cenizas.
Como continuación de la cámara de autocumbustión
(4), el sistema incluye una cámara de postcombustión (9) en la que
se pueden implementar medios de limpieza o lavado de gases y
recogida de residuos de lavado. En esta cámara se ubica el
intercambiador interno (10) de dimensiones variables en función del
cálculo de demanda de cada aplicación.
En la cámara de postcombustión (9) se ha
previsto además un quemador secundario (7) que garantizará
temperaturas de gases de 1.100ºC y un ventilador de postcombustión
(8) para tratamiento de gases. También se dispone de las
conducciones de la entrada (14) y salida (13) de conductos del
intercambiador.
La cámara de postcombustión (9) desemboca en una
cámara vertical que actúa como ciclón de partículas (16) donde se
decantan las posibles pavesas y cenizas volantes de los gases de
combustión. Esta cámara ciclón dispone de dos puertas, la primera
de ellas en la zona inferior (17) que permite la extracción de las
partículas decantadas, la segunda de ellas en la parte superior
(15) que permite tareas de mantenimiento así como la extracción o
introducción del intercambiador interno (10).
Superiormente a la cámara vertical ciclón de
partículas (16) se dispone de chimenea modular aislada (12) en esta
se encuentran, en ubicación y altura reglamentaria dos tomas de
gases de emisiones y recogida de muestras (11) una de ellas para
uso del sistema de control (25) de propio conjunto integrado
horno-caldera-incinerdor y otra a
disposición e las autoridades ambientales.
El conjunto Integrado
horno-caldera-incinerdor cuenta con
el ya comentado sistema de regulación de combustión en continuo y
control de emisiones, a través del cuadro de control (25), cuya
función como ya se ha expuesto igualmente es la de regular y
controlar todas las funciones de las combustiones y emisiones de
acuerdo con los parámetros que se obtienen de las sondas de
temperatura y análisis de gases de combustión y emisiones,
almacenando los datos de funcionamiento y emitiendo alarmas
programadas a través de una tarjeta de telegestión, de manera que
entre los equipos o partes más fundamentales del sistema de
regulación y control, se encuentra un autómata programable, a
través del cual se realiza la centralización, un subsistema de
telegestión, un subsistema de medición continua, un medio de
control de temperatura, así como controladores de combustión y
postcombustión, complementándose con bombas de aspiración de gases,
detector de sensor de oxigeno, medidor de concentración de otros
elementos, así como filtros de partículas, transformador, variador
de frecuencia, equipo hidráulico, etc.
Exteriormente al conjunto integrado
horno-caldera-incinerador y
conectado por medio de los conductos de salida de fluido a alta
temperatura (13) y retorno de fluido frió (14) se dispone de
sistemas de intercambiadores (18 y 21) pudiéndose regular estos a
distintas temperaturas y presiones, disponiendo cada uno de ellos
de uniones de entrada (20 y 23) y de salida (19 y 22), el fluido de
intercambio realiza el circuito por medio de sistemas de impulsión
(24) adaptados a la presión y temperatura de trabajo.
Claims (10)
1. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, que teniendo por
finalidad obtener energía térmica aprovechando el poder calorífico
de estos restos, biomasa y subproductos y a la vez poder efectuar
la termodestrución e incinerado tanto de residuos orgánicos en
general como residuos animales y materiales específicos de riesgo y
alto riesgo, pudiendo realizar igualmente la eliminación de
residuos orgánicos, industriales y hospitalarios, se
caracteriza porque está constituido a partir de un cuerpo
general prismático, fácilmente transportable e implantable en
cualquier lugar, el cual incluye una cámara de autocombustión de
configuración vertical cuyo fondo está determinado por unas
rejillas bajo las cuales está establecida una cámara de combustión
a la que accede la llama de un quemador primario, a través de un
conducto tangencial, asociado dicho quemador primario a un
ventilador de aporte de comburente, con la particularidad de que la
cámara de autocombustión se continua superiormente en una
antecámara a la que acceden los residuos, subproductos y biomasa a
tratar o incinerar, a través de una puerta practicable con cierre
hermético y funcionamiento automático y/o sistema automático de
introducción de restos mediante sinfines o sistemas de empuje
mecanico, hidráulico o neumático, comunicándose esa antecámara de
combustión con una cámara de postcombustión de configuración
horizontal que incorpora un intercambiador de calor y desemboca en
una cámara de configuración vertical denominada ciclón de
partículas, configurada con una puerta de mantenimiento e
introducción o extracción del intercambiador interno, con las
conexiones para conductos de intercambiadores externos, tras los
que se establece la correspondiente chimenea de salida de gases;
todo ello en combinación con un subsistema de control de combustión
en continuo y control de emisiones gobernado por autómata
programable, para regular la combustión y las distintas funciones
del sistema de acuerdo a los diferentes parámetros de entrada o
señales de niveles de emisión de diferentes gases, así como a nivel
de temperatura de combustión, autocombustión, incineración y
postcombustión.
2. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque la cámara de combustión y
autoacumbustión incluye una puerta lateral con mirilla de
observación interior y con medios de cierre estancos, para acceso
al interior de la cámara de incineración en tareas de limpieza y
mantenimiento.
3. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la cámara de postcombustión,
establecida entre la antecámara de combustión y el ciclón de
partículas, incluye un intercambiador de calor para aprovechamiento
energético, medios de lavado de los gases producidos y medios de
recogida de los lavados.
4. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque incorpora un ciclón de
partículas de configuración vertical dotado de una puerta superior
para introducción o extracción y mantenimiento del intercambiador,
así como de una puerta inferior para extracción de partículas.
5. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque la chimenea presenta un
carácter modular, con aislamiento refractario e incluye medios para
toma de muestras de las emisiones.
6. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque incorpora medios de conexión
al intercambiador externo mediante conductos de intercambiadores
externos con sus correspondientes elementos tales como válvulas,
sistema de control, purgadores, dilatadores, termómetros y bombas
de impulsión.
7. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque, incluye medios de
generación energética, calefacción o vapor, a través del
aprovechamiento energético de la energía producida por la
autocombustión y cremación de los restos.
8. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque el cuerpo general del
dispositivo va dispuesto sobre una estructura o bastidor de soporte
y está materializado en materiales inoxidables y que soportan
elevadas temperaturas.
9. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque parte de los gases de
emisiones son reconducidos a través de las correspondientes
conducciones para el secado de restos.
10. Conjunto integrado
horno-caldera-incinerador de
aprovechamiento energético a partir de la eliminación de residuos y
subproductos orgánicos, animales y biomasa, según reivindicaciones
anteriores, caracterizado porque utiliza parte de los gases
de emisiones son reconducidos a través de las correspondientes
conducciones para aumentar la temperatura del comburente que
introduce el ventilador primario.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802377U ES1069204Y (es) | 2008-11-19 | 2008-11-19 | Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energetico a partir de la eliminacion de residuos y subproductos organicos, animales y biomasa |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES200802377U ES1069204Y (es) | 2008-11-19 | 2008-11-19 | Conjunto integrado horno-caldera-incinerador de aprovechamiento energetico a partir de la eliminacion de residuos y subproductos organicos, animales y biomasa |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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- 2008-11-19 ES ES200802377U patent/ES1069204Y/es not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
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| ES1069204Y (es) | 2010-04-14 |
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