JPS607923B2 - ガスを繊維懸濁液から分離する装置及び方法 - Google Patents
ガスを繊維懸濁液から分離する装置及び方法Info
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- JPS607923B2 JPS607923B2 JP56051281A JP5128181A JPS607923B2 JP S607923 B2 JPS607923 B2 JP S607923B2 JP 56051281 A JP56051281 A JP 56051281A JP 5128181 A JP5128181 A JP 5128181A JP S607923 B2 JPS607923 B2 JP S607923B2
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D7/00—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts
- F04D7/02—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type
- F04D7/04—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous
- F04D7/045—Pumps adapted for handling specific fluids, e.g. by selection of specific materials for pumps or pump parts of centrifugal type the fluids being viscous or non-homogenous with means for comminuting, mixing stirring or otherwise treating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
- B01D19/0057—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
- D21D—TREATMENT OF THE MATERIALS BEFORE PASSING TO THE PAPER-MAKING MACHINE
- D21D5/00—Purification of the pulp suspension by mechanical means; Apparatus therefor
- D21D5/26—De-aeration of paper stock
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2210/00—Working fluid
- F05B2210/10—Kind or type
- F05B2210/13—Kind or type mixed, e.g. two-phase fluid
- F05B2210/132—Pumps with means for separating and evacuating the gaseous phase
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は繊維懸濁液(fibresuspension
)から空気等のガスを分離する装置に関する。
)から空気等のガスを分離する装置に関する。
本装置は特に例えば8〜12%の高濃度のパルプに使用
されるものである。パルプの空気は特に遠心力ポンプに
より高濃度のパルプを注入するのを妨げる。
されるものである。パルプの空気は特に遠心力ポンプに
より高濃度のパルプを注入するのを妨げる。
パルプ中の空気量が多くなればなる程、ポンプが固有の
作動をするのに要する入口圧力は大きくなる。得られる
入口圧力が低くすぎるとパルプ中の空気はあわを形成し
、該あわは羽根車の前に溜ってポンプを不完全作動させ
る。前記の問題点を除去することが本発明の目的であり
;これはパルプがポンプ羽根車へ流入する前にそれから
空気を有効に分離する装置により達成される。
作動をするのに要する入口圧力は大きくなる。得られる
入口圧力が低くすぎるとパルプ中の空気はあわを形成し
、該あわは羽根車の前に溜ってポンプを不完全作動させ
る。前記の問題点を除去することが本発明の目的であり
;これはパルプがポンプ羽根車へ流入する前にそれから
空気を有効に分離する装置により達成される。
該装置はまた、得られる差圧がパルプを一定の場所から
他の場所へ移動させるのに充分であれば、ポンプを使わ
ずに使用できる。本発明による装置は、繊維懸濁液のた
めの入口と出口とが設けられた回転体室を備えるハウジ
ング、ガス排出口、及び中央が関口し、軸に取り付けら
れ、回転体室に配されて回転しかつ羽根を備える回転体
を有し、該回転体により繊維懸濁液は回転し回転体軸線
方向に移動する。
他の場所へ移動させるのに充分であれば、ポンプを使わ
ずに使用できる。本発明による装置は、繊維懸濁液のた
めの入口と出口とが設けられた回転体室を備えるハウジ
ング、ガス排出口、及び中央が関口し、軸に取り付けら
れ、回転体室に配されて回転しかつ羽根を備える回転体
を有し、該回転体により繊維懸濁液は回転し回転体軸線
方向に移動する。
回転体の板は回転体軸線を横切って配されかつ入口と反
対側の回転体の部分に位置し、さらに少くとも1つの開
口を回転体軸線の近傍に有する。ガス室は回転体室に隣
接して配され、かつ回転体の板とガス排出口とに連適す
る。本装置の好適実施例は回転軸に取り付けられかつガ
ス室に配された羽根を有する。
対側の回転体の部分に位置し、さらに少くとも1つの開
口を回転体軸線の近傍に有する。ガス室は回転体室に隣
接して配され、かつ回転体の板とガス排出口とに連適す
る。本装置の好適実施例は回転軸に取り付けられかつガ
ス室に配された羽根を有する。
本発明はまた本装置の使用方法に関する。
本発明によるその方法は繊維懸濁液の入口と出口との間
の差圧を、ガス室からのガスの排気を調整することによ
り所定の制限内に保持するという特徴を有する。ガスを
分離するのに液体を回転させることは公知である。
の差圧を、ガス室からのガスの排気を調整することによ
り所定の制限内に保持するという特徴を有する。ガスを
分離するのに液体を回転させることは公知である。
米国特許第3597904号は、ポンプの供給パイプラ
インを通って羽根車の入口へと延在するガス排出管を有
する遠心力ポンプを開示している。該ポンプ羽根車はガ
ス排出管の関口端付近の軸線方向に延在する回転羽根を
担持する。羽根の回転により、パルプに囲まれ中央に位
置するガスコア(鞠score)が形成され、該ガスコ
アよりガスは真空源へ連結するガス排出管を通って排出
する。本発明によれば、ポンプ入口での流れに悪影響を
及ぼす摩擦を喚起するガス排出管は存在しない。
インを通って羽根車の入口へと延在するガス排出管を有
する遠心力ポンプを開示している。該ポンプ羽根車はガ
ス排出管の関口端付近の軸線方向に延在する回転羽根を
担持する。羽根の回転により、パルプに囲まれ中央に位
置するガスコア(鞠score)が形成され、該ガスコ
アよりガスは真空源へ連結するガス排出管を通って排出
する。本発明によれば、ポンプ入口での流れに悪影響を
及ぼす摩擦を喚起するガス排出管は存在しない。
本装置の入口に排出管がないので入口を直接パルプ容器
に連結することができる。本装置はパイプラインを変更
せずに通常の設計の任意のポンプに代って使用できる。
米国特許第3323465号は、ポンプ入口に形成され
たガスコアへ延在するガス排気管と羽根車とを有するポ
ンプ用制御系を開示し、該羽根車の羽根はポンプの入口
開□へ延在する。
に連結することができる。本装置はパイプラインを変更
せずに通常の設計の任意のポンプに代って使用できる。
米国特許第3323465号は、ポンプ入口に形成され
たガスコアへ延在するガス排気管と羽根車とを有するポ
ンプ用制御系を開示し、該羽根車の羽根はポンプの入口
開□へ延在する。
入口付近の液体と中央ライン付近の液体との間の差圧は
計測される。差圧はポンプの排出ラインの弁により制御
される。該特許に開示されている制御系の目的は、.羽
根車を液体で満たしたままにする充分なNPSH(有効
吸込水頭)を供することである。しかし、流れは波勤し
てプロセスの要求に合致するように調整できない。スイ
ス特許第571655号は複数の羽根が連結しているバ
ックプレートを備える羽根車を有する遠心力ポンプを開
示する。
計測される。差圧はポンプの排出ラインの弁により制御
される。該特許に開示されている制御系の目的は、.羽
根車を液体で満たしたままにする充分なNPSH(有効
吸込水頭)を供することである。しかし、流れは波勤し
てプロセスの要求に合致するように調整できない。スイ
ス特許第571655号は複数の羽根が連結しているバ
ックプレートを備える羽根車を有する遠心力ポンプを開
示する。
該バックプレートはまた液体とあわ状のガスが流れる複
数の関口を羽根車軸線の近傍に有する。あわは羽根車の
後側で液体とガスに分離され該液体とガスは分離して移
動する。しかし繊維がポンプの入口を塞ぐので、該ポン
プは高濃度の繊維懸濁液を注入するのに利用できない。
数の関口を羽根車軸線の近傍に有する。あわは羽根車の
後側で液体とガスに分離され該液体とガスは分離して移
動する。しかし繊維がポンプの入口を塞ぐので、該ポン
プは高濃度の繊維懸濁液を注入するのに利用できない。
スウェーデン特許第363363号は、米国特許第35
79904号に開示されている型のポンプを使用する繊
維懸濁液の脱気方法が開示されている。
79904号に開示されている型のポンプを使用する繊
維懸濁液の脱気方法が開示されている。
ポンプ入口でのガス空間は真空源に蓮適する。しかし、
この特許ではポンプの入口圧力に応じて真空を制御する
手段が開示きれていない。以下、本発明を図面を参照し
つつ詳細に説明する。
この特許ではポンプの入口圧力に応じて真空を制御する
手段が開示きれていない。以下、本発明を図面を参照し
つつ詳細に説明する。
第1図乃至第3図に示すす装置は回転体室2とその隣り
にガス室3とを備えるハウジングを有する。
にガス室3とを備えるハウジングを有する。
これらの間には仕切壁4が有り、該仕功壁は回転体室と
ガス室とを蓮適する中央に位置する関口5を有する。ハ
ウジングは繊維懸濁液が通って回転体室へ流れる入口6
と出口7とを有する。ガス室はガス排出口8を有する。
回転体室は羽根9を備えた回転体10を有する。回転体
10の管状内部11には羽根が取り付けられ、閉口12
が設けられる。該管状内部の上流端は円錐キャップ13
により閉じられる。その他端には、回転体軸線に対して
垂直に、開ロー5を備える垂直板14が有る。回転板1
4は、軸受ハウジング16内に枢支されている軸17に
詳細は省略するが適切な手段で取り付けられている。軸
に取り付けられる羽根18はガス室に配されらる。軸は
不図示の駆動手段により駆動される。本装置は、第1図
に示すようにパルプ容器19の底部に回転体10の一部
が容器内に存するように取り付け可能である。
ガス室とを蓮適する中央に位置する関口5を有する。ハ
ウジングは繊維懸濁液が通って回転体室へ流れる入口6
と出口7とを有する。ガス室はガス排出口8を有する。
回転体室は羽根9を備えた回転体10を有する。回転体
10の管状内部11には羽根が取り付けられ、閉口12
が設けられる。該管状内部の上流端は円錐キャップ13
により閉じられる。その他端には、回転体軸線に対して
垂直に、開ロー5を備える垂直板14が有る。回転板1
4は、軸受ハウジング16内に枢支されている軸17に
詳細は省略するが適切な手段で取り付けられている。軸
に取り付けられる羽根18はガス室に配されらる。軸は
不図示の駆動手段により駆動される。本装置は、第1図
に示すようにパルプ容器19の底部に回転体10の一部
が容器内に存するように取り付け可能である。
回転体の回転により、それに近接するパルプは流動化し
て入口6を通り室2へ流れる。そこで回転体10がパル
プを回転すると、空気とパルプは分離してパルプに囲ま
れた中央空気コアを形成する。空気は、互いに蓮適する
関口12,15及び5を通ってガス室3へ流れ、そこか
らガス排出口8を通って排気される。空気が分離された
パルプは出口7を通って流出する。ガス室に配された羽
根18は、停止の間にその空間に溜ったパルプを分解し
て取り除くことを目的とする。
て入口6を通り室2へ流れる。そこで回転体10がパル
プを回転すると、空気とパルプは分離してパルプに囲ま
れた中央空気コアを形成する。空気は、互いに蓮適する
関口12,15及び5を通ってガス室3へ流れ、そこか
らガス排出口8を通って排気される。空気が分離された
パルプは出口7を通って流出する。ガス室に配された羽
根18は、停止の間にその空間に溜ったパルプを分解し
て取り除くことを目的とする。
第4図に示す実施例では、羽根23は回転体10の板1
4の後側に固定されている。
4の後側に固定されている。
その羽根は板14の開口15を通って空気と共に流れて
くるパルプを分離することを目的とする。
くるパルプを分離することを目的とする。
分離されたパルプは仕切壁4と板14により形成された
流路を通って排出されて実質的にパルプを含まない空気
は閉口5を通ってガス室へ流れる。羽根23の外端24
から回転体の中央軸線への半径方向距離は好ましくは羽
根9の外端26からの距離より長い。空気コアの直径は
壁4の関口5の前で大きくなり、パルプのガス室への流
入は防止される。第5図に示す本発明の実施例では、パ
ルプを流動化し、それから空気を取り除く回転体は羽根
車28の遠心力ポンプ上流の入口開口27に配され、羽
根9Aの外端から回転体軸線への半径方向距離が、より
小さいように入口6へ蓮適する第1の部分10Aと羽根
9Bの外端からの半径方法距離がより大きいように出口
7と蓮適する第2の部分10Bとを有するように一体の
回転体はそれと連結する。
流路を通って排出されて実質的にパルプを含まない空気
は閉口5を通ってガス室へ流れる。羽根23の外端24
から回転体の中央軸線への半径方向距離は好ましくは羽
根9の外端26からの距離より長い。空気コアの直径は
壁4の関口5の前で大きくなり、パルプのガス室への流
入は防止される。第5図に示す本発明の実施例では、パ
ルプを流動化し、それから空気を取り除く回転体は羽根
車28の遠心力ポンプ上流の入口開口27に配され、羽
根9Aの外端から回転体軸線への半径方向距離が、より
小さいように入口6へ蓮適する第1の部分10Aと羽根
9Bの外端からの半径方法距離がより大きいように出口
7と蓮適する第2の部分10Bとを有するように一体の
回転体はそれと連結する。
回転体の第1部分10Aでは、パルプは実質的に軸線方
向へ移動し、他方の部分10Bでは回転軸線に対して半
径方向に移動する。繊維懸濁液の入口とガス排出口との
間の差圧の大きさは本装置の作動に影響を及ぼす。差圧
が小さすぎると空気コアが大きくなってポンプの作動を
妨げる。他方、差圧が大きすぎると空気コアが小さくな
ってパルプの一部分が空気と共に開ロー2,15及び5
を通って流れる。本装置を容器からパルプを流出させる
のに使用すると、ポンプの入口圧力はパルプ表面の高さ
が変化するにつれて変化する。ポンプヘッドと空気排出
口との間の差圧を安定化するために、本装置は第6図乃
至第8図に示す圧力制御系を有する。空気排出口での差
圧の適量はパルプの濃度と温度とによる。それは実験上
約0〜0.7、好ましくは0.2〜0.5ゞールである
ことが判明している。第6図に示す制御系では、第5図
に示した空気分離ポンプ30がパルプ容器の底部に取り
付けられている。
向へ移動し、他方の部分10Bでは回転軸線に対して半
径方向に移動する。繊維懸濁液の入口とガス排出口との
間の差圧の大きさは本装置の作動に影響を及ぼす。差圧
が小さすぎると空気コアが大きくなってポンプの作動を
妨げる。他方、差圧が大きすぎると空気コアが小さくな
ってパルプの一部分が空気と共に開ロー2,15及び5
を通って流れる。本装置を容器からパルプを流出させる
のに使用すると、ポンプの入口圧力はパルプ表面の高さ
が変化するにつれて変化する。ポンプヘッドと空気排出
口との間の差圧を安定化するために、本装置は第6図乃
至第8図に示す圧力制御系を有する。空気排出口での差
圧の適量はパルプの濃度と温度とによる。それは実験上
約0〜0.7、好ましくは0.2〜0.5ゞールである
ことが判明している。第6図に示す制御系では、第5図
に示した空気分離ポンプ30がパルプ容器の底部に取り
付けられている。
出口に連結する排出管には流量メータ一31と制御弁3
2とがあり、ポンプの流れは制御される。ポンプの入口
と出口との間の差圧(水頭)は差圧メーター33により
計測される。空気タンク若しくは延在部35、真空ポン
プ36及び制御弁37は装置のガス排出口へ連結する排
出管34に配されている。空気排出口での差圧はポンプ
入口に連結するDP制御器38、空気タンク及び差圧メ
ーター33により計測されかつ制御される。空気排出の
差圧の制御は制御弁37により入口閉口の空気コアの大
きさを制御して所定量の水頭は達成される。制御系はま
た洗浄のためにガス室に連結する水管39と圧縮空気管
40を有し、該空気管4川こより圧力と量が調整された
空気は始動時と必要とされる時に即座に差圧を変えるた
めに注入され得る。第6図のものより僅かに簡潔な第7
図の制御系では、第6図のような差圧制御が除去される
。
2とがあり、ポンプの流れは制御される。ポンプの入口
と出口との間の差圧(水頭)は差圧メーター33により
計測される。空気タンク若しくは延在部35、真空ポン
プ36及び制御弁37は装置のガス排出口へ連結する排
出管34に配されている。空気排出口での差圧はポンプ
入口に連結するDP制御器38、空気タンク及び差圧メ
ーター33により計測されかつ制御される。空気排出の
差圧の制御は制御弁37により入口閉口の空気コアの大
きさを制御して所定量の水頭は達成される。制御系はま
た洗浄のためにガス室に連結する水管39と圧縮空気管
40を有し、該空気管4川こより圧力と量が調整された
空気は始動時と必要とされる時に即座に差圧を変えるた
めに注入され得る。第6図のものより僅かに簡潔な第7
図の制御系では、第6図のような差圧制御が除去される
。
本制御系では、ポンプの入口と出口との間の差圧は空気
排出口の制御弁37に連結するDP制御器41により計
測されかつ制御される。また本制御系は良好に作動する
。しかし、真空系の予設定は第6図に示すものより僅か
に処理し1こくく、第6図のものより始動時に該動作が
生じやすい。故に第6図に示す制御系のほうがよりよい
が高価である。第8図は、ポンプの入口圧力が一定の場
合の使用に適する制御系を示す。
排出口の制御弁37に連結するDP制御器41により計
測されかつ制御される。また本制御系は良好に作動する
。しかし、真空系の予設定は第6図に示すものより僅か
に処理し1こくく、第6図のものより始動時に該動作が
生じやすい。故に第6図に示す制御系のほうがよりよい
が高価である。第8図は、ポンプの入口圧力が一定の場
合の使用に適する制御系を示す。
第8図に示す実施例では、タワーのパルプ面のレベルは
タワーに連結するレベルメーター42とポンプの排出管
に連結する制御弁43とにより一定に保たれる。ポンプ
の排出管の圧力は圧力メーター44により計測されかつ
制御弁37により制御される。
タワーに連結するレベルメーター42とポンプの排出管
に連結する制御弁43とにより一定に保たれる。ポンプ
の排出管の圧力は圧力メーター44により計測されかつ
制御弁37により制御される。
第1図は本発明の装置の実施例の鰍方向断面図である。
第2図は第1図のA−A断面図である。第3図は第1図
のB−B断面図である。第4図は本発明の他の実施例を
示す図である。第5図は本発明の第3の実施例を示す図
である。第6図、第7図及び第8図は本発明による装置
の制御系を示す図である。主要部分の符号の説明 2・
・・回転体室、3・・・ガス室、6・・・入口、7…出
口、8…ガス排出口、9・・・回転体の羽根、10・・
・回転体、14・・・板、15…開口、17・・・軸、
18・・・藤の羽根、19…容器、23・・・板の羽根
。 Fig.2 Fi9.3 FIg.l Fig‐ム F;9.5 FIG.5 FIG.? FIG.8
のB−B断面図である。第4図は本発明の他の実施例を
示す図である。第5図は本発明の第3の実施例を示す図
である。第6図、第7図及び第8図は本発明による装置
の制御系を示す図である。主要部分の符号の説明 2・
・・回転体室、3・・・ガス室、6・・・入口、7…出
口、8…ガス排出口、9・・・回転体の羽根、10・・
・回転体、14・・・板、15…開口、17・・・軸、
18・・・藤の羽根、19…容器、23・・・板の羽根
。 Fig.2 Fi9.3 FIg.l Fig‐ム F;9.5 FIG.5 FIG.? FIG.8
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 繊維懸濁液の入口と出口とを備える回転体室を有す
るハウジングとガス排出口とよりなりガスを高濃度の繊
維懸濁液から分離する装置において、 中央が開口して
おり、軸上に取り付けられかつ第1羽根を有する回転体
が前記回転体室内に設けられ、該第1羽根は繊維懸濁液
を回転させる部分を有し:該回転体は、前記入口に対向
し該回転体に実質的に横断して配された板を有し:該板
は回転体の中央軸線に近接して少くとも1つの開口を有
しているとともに:ガス室が前記回転体室に隣接し、か
つ該板の該開口と前記ガス排出口とに連通して配設され
ていることを特徴とするガスを繊維懸濁液から分離する
装置。 2 特許請求の範囲第1項による装置において、前記板
はその後側に第2羽根を有することを特徴とするガスを
繊維懸濁液から分離する装置。 3 特許請求の範囲第2項による装置において、前記板
の後側に配された第2羽根の外端から前記回転体の中央
軸線への半径方向距離が前記回転体の第1羽根の外端か
ら前記回転体の中央軸線への半径方向距離より大きいこ
とを特徴とするガスを繊維懸濁液から分離する装置。 4 特許請求の範囲第1項による装置において、前記回
転体を取り付けた前記軸のガス室内にある部分には第3
羽根が配されていることを特徴とするガスを繊維懸濁液
から分離する装置。 5 特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかによる
装置において、回転体室の前記入口付近の第1の部分に
位置する回転体の第1羽根の外端から前記回転体の中央
軸線への半径方向距離が回転体室の前記出口付近の第2
の部分に位置する回転体の第1羽根の外端から前記回転
体の中央軸線への半径方向距離よりも小さいことを特徴
とするガスを繊維懸濁液から分離する装置。 6 特許請求の範囲第1項乃至第5項のいずれかによる
装置において、前記入口は繊維懸濁液を貯わえるパルプ
容器の出口に連結され回転体の端部が該パルプ容器内に
突出していることを特徴とするガスを繊維懸濁液から分
離する装置。 7 特許請求の範囲第6項による装置において、前記回
転体の前記軸が鉛直であることを特徴とするガスを繊維
懸濁液から分離する装置。 8 繊維懸濁液からガスを分離する方法であって、ガス
排出口と繊維懸濁液の入口と出口とを有する装置で繊維
懸濁液を回転させて繊維懸濁液に囲まれたガスコアを形
成し、それからガスはガス排出口に連通するガス室に排
出される分離方法において、繊維懸濁液の入口と出口と
の間の所望の差圧が、ガス室からのガス排出をガス排出
管に配された弁で制御することにより保持されることを
特徴とするガスを繊維懸濁液から分離する方法。 9 特許請求の範囲第8項による方法において、繊維懸
濁液の入口と出口との間の所望の差圧が、繊維懸濁液の
入口とガス排出口との間の差圧をガス排出管に配された
弁で制御することにより保持されることを特徴とするガ
スを繊維懸濁液から分離する方法。 10 特許請求の範囲第9項による方法において、繊維
懸濁液の入口と出口との間の差圧が0から0.7バール
、好ましくは0.2から0.5バールの範囲であること
を特徴とするガスを繊維懸濁液から分離する方法。
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