JPS61218704A - 蒸気タービンのグランド蒸気管装置 - Google Patents
蒸気タービンのグランド蒸気管装置Info
- Publication number
- JPS61218704A JPS61218704A JP6352986A JP6352986A JPS61218704A JP S61218704 A JPS61218704 A JP S61218704A JP 6352986 A JP6352986 A JP 6352986A JP 6352986 A JP6352986 A JP 6352986A JP S61218704 A JPS61218704 A JP S61218704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- pressure side
- gland
- intermediate chamber
- labyrinth packing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明が属する技術分野〕
この発明は、蒸気タービンのグランド蒸気管装置に関し
、高温の漏れ蒸気をタービン翼列部からの低温蒸気と混
合してグランド蒸気の温度を低下させて供給するもので
ある。
、高温の漏れ蒸気をタービン翼列部からの低温蒸気と混
合してグランド蒸気の温度を低下させて供給するもので
ある。
一般に、蒸気タービンの車軸がケーシングを貫く部分に
は、高圧側グランド部と低圧側グランド部とを設けて、
空気の漏出と漏入とを防止しているが、このグランドパ
ツキンおして通常ラビリンスパツキンが用いられ、主蒸
気の一部をグランド蒸気として高圧側グランド部から低
圧側グランド部に供給して完全な気密性を保持するよう
Ｉこしている。
は、高圧側グランド部と低圧側グランド部とを設けて、
空気の漏出と漏入とを防止しているが、このグランドパ
ツキンおして通常ラビリンスパツキンが用いられ、主蒸
気の一部をグランド蒸気として高圧側グランド部から低
圧側グランド部に供給して完全な気密性を保持するよう
Ｉこしている。
従来のグランド蒸気管装置を第１図の反動式蒸気タービ
ンについて説明すると、反動式蒸気タービンでは、複数
段の翼列部２を設けた車軸ｌに、翼列部２等によって生
ずる軸方向推力をバランスさせる目的で釣合ピストン３
が装備されている。
ンについて説明すると、反動式蒸気タービンでは、複数
段の翼列部２を設けた車軸ｌに、翼列部２等によって生
ずる軸方向推力をバランスさせる目的で釣合ピストン３
が装備されている。
釣合ピストン３とケーシング４との間には、気密装置と
してラビリンスパツキン５が設けてアル。
してラビリンスパツキン５が設けてアル。
符号７は高圧部ケーシング６と車軸ｌとの間に設けた高
圧側グランド部、９は低圧部ケーシング８と車軸ｌとの
間に設けた低圧側グランド部であり、それぞれラビリン
スパツキンを構成している。１０は高圧車室であり、該
高圧車室１０には主蒸気止弁１】を介して管路１２から
主蒸気が供給される。１４は低圧車室であり、翼列部２
を経て低圧車室１４に導かれた主蒸気は、管路１６から
復水器１５に入って回収される。１８は主蒸気抽気管で
あり、翼列部２の中間段から主蒸気を抽気する。■は高
圧側グランド部７及び低圧側グランド部９のそれぞれの
中間部を接続する軸封母管、ｎはラビリンスパツキン５
の後端部と主蒸気抽気管１８とを接続する釣合管である
。
圧側グランド部、９は低圧部ケーシング８と車軸ｌとの
間に設けた低圧側グランド部であり、それぞれラビリン
スパツキンを構成している。１０は高圧車室であり、該
高圧車室１０には主蒸気止弁１】を介して管路１２から
主蒸気が供給される。１４は低圧車室であり、翼列部２
を経て低圧車室１４に導かれた主蒸気は、管路１６から
復水器１５に入って回収される。１８は主蒸気抽気管で
あり、翼列部２の中間段から主蒸気を抽気する。■は高
圧側グランド部７及び低圧側グランド部９のそれぞれの
中間部を接続する軸封母管、ｎはラビリンスパツキン５
の後端部と主蒸気抽気管１８とを接続する釣合管である
。
上記のような配管系統により、高圧車室１０に供給され
た高温・高圧の主蒸気の一部は漏れ蒸気として図示矢印
方向にラビリンスパツキン５の前端部Ａから流入して後
端部Ｂを通過させ、後端部Ｂから流出した漏れ蒸気を分
岐して高圧側グランド部７に供給し、さらに高圧側グラ
ンド部７の中間部から軸封母管（９）に送入された漏れ
蒸気の一部を図示しないグランド蒸気ケ水器に導いて回
収し、残りの漏れ蒸気を低圧側グランド［９の中間部に
供給して、それぞれ高圧側グランド部７と低圧側グラン
ド部９の封じ蒸気としている。ラビリンスパツキン５か
ら流出した漏れ蒸気のうち、高圧側―低圧側グランド部
７．９の封じ蒸気として用いられない残量の漏れ蒸気は
、釣合管ｎを経て主蒸気抽気管１８の抽気と合流して回
収するか、あるいは翼列部２の中間段で主蒸気流に導入
する。
た高温・高圧の主蒸気の一部は漏れ蒸気として図示矢印
方向にラビリンスパツキン５の前端部Ａから流入して後
端部Ｂを通過させ、後端部Ｂから流出した漏れ蒸気を分
岐して高圧側グランド部７に供給し、さらに高圧側グラ
ンド部７の中間部から軸封母管（９）に送入された漏れ
蒸気の一部を図示しないグランド蒸気ケ水器に導いて回
収し、残りの漏れ蒸気を低圧側グランド［９の中間部に
供給して、それぞれ高圧側グランド部７と低圧側グラン
ド部９の封じ蒸気としている。ラビリンスパツキン５か
ら流出した漏れ蒸気のうち、高圧側―低圧側グランド部
７．９の封じ蒸気として用いられない残量の漏れ蒸気は
、釣合管ｎを経て主蒸気抽気管１８の抽気と合流して回
収するか、あるいは翼列部２の中間段で主蒸気流に導入
する。
このように従来のグランド蒸気は、ラビリンスパツキン
５により絞り作用を受けて排出される漏れ蒸気であるた
め、翼列部を通過して膨張仕事をしたあとの主蒸気と異
なり、その温度降下は極めて小さく、高圧車室の主蒸気
温度とほぼ等しい高温蒸気がその才ま高圧側・低圧側グ
ランド部やグランド蒸気復水器に供給されることになる
。
５により絞り作用を受けて排出される漏れ蒸気であるた
め、翼列部を通過して膨張仕事をしたあとの主蒸気と異
なり、その温度降下は極めて小さく、高圧車室の主蒸気
温度とほぼ等しい高温蒸気がその才ま高圧側・低圧側グ
ランド部やグランド蒸気復水器に供給されることになる
。
このため、タービン車軸ｌよりも直径の大きい釣合ピス
トン３の外周面や軸心には温度差に基づく膨縮により低
サイクル疲労やクリープ等が生ずるほか、高圧側車軸に
比べて直径の大きい低圧側車軸の端面や軸心が熱衝撃を
受けて脆性破壊を生じたり、才たケーシング４のグラン
ド部が熱応力により肇形するなど、高温蒸気に触れる部
材の機械的強度が低下するという問題点があった。
トン３の外周面や軸心には温度差に基づく膨縮により低
サイクル疲労やクリープ等が生ずるほか、高圧側車軸に
比べて直径の大きい低圧側車軸の端面や軸心が熱衝撃を
受けて脆性破壊を生じたり、才たケーシング４のグラン
ド部が熱応力により肇形するなど、高温蒸気に触れる部
材の機械的強度が低下するという問題点があった。
さらに、高圧車室からエンタルピの高い主蒸気の系外漏
出による損失や、ケーシングのグランド部が熱゛応力に
より９形してラビリンスパツキンのひれ隙を増大させる
こと等は、蒸気タービンの性能を低下させる要因となっ
ていた。
出による損失や、ケーシングのグランド部が熱゛応力に
より９形してラビリンスパツキンのひれ隙を増大させる
こと等は、蒸気タービンの性能を低下させる要因となっ
ていた。
これらの問題点は、主蒸気の圧力、温度条件が高い場合
において、形状寸法が大きく、幽速段を有しない単車室
の蒸気タービンでは、特に顕著に表われるため、貴荷節
力の大きい調速段を設け、漏れ蒸気源である高圧車室内
の主蒸気の圧力、温度を低く設計する手段が採られてい
る。しかし、このような手段では８列部に比べて性能が
劣る調速段で大きい熱エネルギーが消費されるため、タ
ービンの性能を低下させる要因がさらに加重されること
になる。また、低圧側グランド部９の封じ蒸気の温度を
低下させるために、高圧側グランド部７と低圧側グラン
ド部９とを接続する軸封母管かに注水して減温する手段
も採られているが、注水量が極めて小量であるため、そ
の効果には限度があるなど、蒸気タービンの運転性と信
頼性の点で問題があった。
において、形状寸法が大きく、幽速段を有しない単車室
の蒸気タービンでは、特に顕著に表われるため、貴荷節
力の大きい調速段を設け、漏れ蒸気源である高圧車室内
の主蒸気の圧力、温度を低く設計する手段が採られてい
る。しかし、このような手段では８列部に比べて性能が
劣る調速段で大きい熱エネルギーが消費されるため、タ
ービンの性能を低下させる要因がさらに加重されること
になる。また、低圧側グランド部９の封じ蒸気の温度を
低下させるために、高圧側グランド部７と低圧側グラン
ド部９とを接続する軸封母管かに注水して減温する手段
も採られているが、注水量が極めて小量であるため、そ
の効果には限度があるなど、蒸気タービンの運転性と信
頼性の点で問題があった。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたものであり、釣合ピストンのラビリンスパツキンに
流入する高温の漏れ蒸気に翼列部の低温蒸気を混合して
グランド蒸気の温度を低下させて供給するよｈにしたも
のである。
れたものであり、釣合ピストンのラビリンスパツキンに
流入する高温の漏れ蒸気に翼列部の低温蒸気を混合して
グランド蒸気の温度を低下させて供給するよｈにしたも
のである。
上記の目的は、この発明によれば、ラビリンスパツキン
のケーシング側に中間室を形成するとともに、該中間室
とタービン翼列の抽気段よりも高圧側の中間段とを連通
する接続管を設け、前記高圧側の中間段よりの抽気を前
記中間段を介して、ラビリンスパツキン前端部からの漏
れ蒸気に混入して、ラビリンス後端部へ通流し、ざらに
抽気管と高圧側グランド部および低圧側グランド部とへ
それぞれ分流するようｌこして達成される。
のケーシング側に中間室を形成するとともに、該中間室
とタービン翼列の抽気段よりも高圧側の中間段とを連通
する接続管を設け、前記高圧側の中間段よりの抽気を前
記中間段を介して、ラビリンスパツキン前端部からの漏
れ蒸気に混入して、ラビリンス後端部へ通流し、ざらに
抽気管と高圧側グランド部および低圧側グランド部とへ
それぞれ分流するようｌこして達成される。
以下この発明の実施例の図面を参照して説明する。第２
図はこの発明の実施例を示すグランド蒸気管の系統図で
ある。蒸気タービンの構造及び軸封母管、釣合管の配置
は第１図の従来例と異なるところがないから、同一符号
をもって示し詳細な説明は省略する。
図はこの発明の実施例を示すグランド蒸気管の系統図で
ある。蒸気タービンの構造及び軸封母管、釣合管の配置
は第１図の従来例と異なるところがないから、同一符号
をもって示し詳細な説明は省略する。
第２図において、符号１３は中間室であり、釣合ピスト
ン３とケーシング４との間のラビリンスパツキン５の中
間部でケーシング４側に釣合ピストン３側に開口部Ｃを
向けて設けられている。１７は中間室１３と主蒸気抽気
管１８の入口＠Ｄより高圧側に寄ったタービン翼列２の
中間段Ｅ点とを連通ずる接続管で、Ｅ点からの抽気を中
間室１３へ通気するためのものである。この場合中間室
１３の圧力はＥ点の圧力と同一となり、またラビリンス
パツキン５の後端部Ｂの圧力もｍ２者とほぼ同一の圧力
となる。
ン３とケーシング４との間のラビリンスパツキン５の中
間部でケーシング４側に釣合ピストン３側に開口部Ｃを
向けて設けられている。１７は中間室１３と主蒸気抽気
管１８の入口＠Ｄより高圧側に寄ったタービン翼列２の
中間段Ｅ点とを連通ずる接続管で、Ｅ点からの抽気を中
間室１３へ通気するためのものである。この場合中間室
１３の圧力はＥ点の圧力と同一となり、またラビリンス
パツキン５の後端部Ｂの圧力もｍ２者とほぼ同一の圧力
となる。
いま、ラビリンスパツキン５の前端部Ａと中間室１３の
開口部Ｃとの間の漏れ蒸気量をＧｌ、中間室１３の開口
部Ｃ（！：ラビリンスバ、キン５の後端部Ｂとの間の漏
れ蒸気量をＧ２とする゛と、Ｇ ｔ ＞ Ｇ２の場合は
、 （Ｇｌ−Ｇ、）の蒸気量は中間室１３から接続管
１７を通ってに列部２の中間段に戻され、蒸気量Ｇ２
カ中間室１３の開口部Ｃからラビリンスパツキン５の後
端部Ｂに流れる。これと反対に、Ｇｚ＞Ｇｔの場合は、
（Ｇｚ Ｇｌ）の蒸気量が翼列部２高圧側の中間
段Ｅ点から接続管１７を図示矢印方向に流れて中間室１
３に入り、蒸気ｔＧｔと混合した蒸気量Ｇ２がラビリン
スパツキン５の後端部Ｂに流れることになる。
開口部Ｃとの間の漏れ蒸気量をＧｌ、中間室１３の開口
部Ｃ（！：ラビリンスバ、キン５の後端部Ｂとの間の漏
れ蒸気量をＧ２とする゛と、Ｇ ｔ ＞ Ｇ２の場合は
、 （Ｇｌ−Ｇ、）の蒸気量は中間室１３から接続管
１７を通ってに列部２の中間段に戻され、蒸気量Ｇ２
カ中間室１３の開口部Ｃからラビリンスパツキン５の後
端部Ｂに流れる。これと反対に、Ｇｚ＞Ｇｔの場合は、
（Ｇｚ Ｇｌ）の蒸気量が翼列部２高圧側の中間
段Ｅ点から接続管１７を図示矢印方向に流れて中間室１
３に入り、蒸気ｔＧｔと混合した蒸気量Ｇ２がラビリン
スパツキン５の後端部Ｂに流れることになる。
そこで、 Ｇ２＞Ｇｌとするためには、ラビリンスパツ
キンを通る漏れ蒸気量に関して一般に知られている下記
式を用いればよい。
キンを通る漏れ蒸気量に関して一般に知られている下記
式を用いればよい。
ここに、Ｇｚ漏れ蒸気量 （Ｋｆ／Ｓ ）φ＝流’を係
数 Ｆ＝ラビリンスの環状面積 （コ） Ｐ、＝漏れ始め点の蒸気圧力 （Ｎ／ｒｒＰ）Ｐ２＝漏
れ込み点の蒸気圧力 （Ｎ７ｍ ）Ｚ＝ラビリンスのひ
れ枚数 ■＋＝漏れ始め点の蒸気比容積 −Ｖ〜）釣合ピストン
３のラビリンスパツキン５の前端部Ａと後端部Ｂの蒸気
圧力は主蒸気条件側よび主蒸気抽気管の入口部Ｅ点の圧
力により定まるから、ラビリンスパツキン５の環状面積
を一定とすれば、中間室１３の開口部Ｃから前端部Ａと
後端部Ｂとの間のひれ枚数を適宜選定して開口部Ｃの位
置を設定するととも−こ、接続管１７と翼列部２の高圧
−の中間段Ｅとの接続部が適宜の圧力となるように設定
すれば、Ｇ２＞Ｇｌとなるように設定するこ々ができる
。
数 Ｆ＝ラビリンスの環状面積 （コ） Ｐ、＝漏れ始め点の蒸気圧力 （Ｎ／ｒｒＰ）Ｐ２＝漏
れ込み点の蒸気圧力 （Ｎ７ｍ ）Ｚ＝ラビリンスのひ
れ枚数 ■＋＝漏れ始め点の蒸気比容積 −Ｖ〜）釣合ピストン
３のラビリンスパツキン５の前端部Ａと後端部Ｂの蒸気
圧力は主蒸気条件側よび主蒸気抽気管の入口部Ｅ点の圧
力により定まるから、ラビリンスパツキン５の環状面積
を一定とすれば、中間室１３の開口部Ｃから前端部Ａと
後端部Ｂとの間のひれ枚数を適宜選定して開口部Ｃの位
置を設定するととも−こ、接続管１７と翼列部２の高圧
−の中間段Ｅとの接続部が適宜の圧力となるように設定
すれば、Ｇ２＞Ｇｌとなるように設定するこ々ができる
。
従って、中間室１３の開口部Ｃの位置は、図示実施例の
ように、ＡＣ間の長さがＣ８間よりも小さくなるように
設定する。
ように、ＡＣ間の長さがＣ８間よりも小さくなるように
設定する。
このようにすると、高圧車室１０からラビリンスパツキ
ン５の前端部Ａを経て流入された高温の漏れ蒸気は、接
続管１７を通って翼列部２のＥ中間段から中間室１３に
流入した主蒸気と混合してラビリンスパツキン５の後端
部Ｂへ流れる。接続管１７を通る主蒸気は翼列部で膨張
仕事をしたあとの比較的低温の蒸気であるから、中間室
１３の開口部Ｃから後流は減温された漏れ蒸気であり、
これが高圧側グランド部７に供給されたのち、軸封母管
ｍを経て低圧側グランド部９に供給されて、それぞれの
グランド部の餠じ蒸気とともに、残分は釣合管ρを介し
て抽気管１８へ分流される。
ン５の前端部Ａを経て流入された高温の漏れ蒸気は、接
続管１７を通って翼列部２のＥ中間段から中間室１３に
流入した主蒸気と混合してラビリンスパツキン５の後端
部Ｂへ流れる。接続管１７を通る主蒸気は翼列部で膨張
仕事をしたあとの比較的低温の蒸気であるから、中間室
１３の開口部Ｃから後流は減温された漏れ蒸気であり、
これが高圧側グランド部７に供給されたのち、軸封母管
ｍを経て低圧側グランド部９に供給されて、それぞれの
グランド部の餠じ蒸気とともに、残分は釣合管ρを介し
て抽気管１８へ分流される。
この実施例によると、中間室１３は常に低温蒸気で溝さ
れるから、中間室の容積を大きくすることにより、釣合
ピストンの加熱による影響を軽減することができる。
れるから、中間室の容積を大きくすることにより、釣合
ピストンの加熱による影響を軽減することができる。
この発明は、上述のように、釣合ピストンとケーシング
と間のラビリンスパツキンのケーシング側に中間室を設
け、この中間室とタービン翼列部高圧側の中間段とを接
続して、高温の漏れ蒸気を翼列部で膨張仕事をしたあと
の低温蒸気を中間室へ流入させ、中間室からラビリンス
パツキン後端部へ流れるようにして漏れ蒸気を減温する
ように構成されている。従って、この発明によれば、高
圧側グランド部および低圧側グランド部のグランド蒸気
温度を低下させることができ、釣合ピストンや低圧側車
軸の加熱による強度上の問題点が解決されるだけでなく
、エンタルピの高い主蒸気の系外漏出や、ケーシングの
臂形によるグランド部のラビリンスひれ隙の増大等によ
るタービンの性卯低下の問題点を同時に解決することが
可能となるとともに、蒸気タービンの運転性と信頼性を
向上させる効果を得ることができる。
と間のラビリンスパツキンのケーシング側に中間室を設
け、この中間室とタービン翼列部高圧側の中間段とを接
続して、高温の漏れ蒸気を翼列部で膨張仕事をしたあと
の低温蒸気を中間室へ流入させ、中間室からラビリンス
パツキン後端部へ流れるようにして漏れ蒸気を減温する
ように構成されている。従って、この発明によれば、高
圧側グランド部および低圧側グランド部のグランド蒸気
温度を低下させることができ、釣合ピストンや低圧側車
軸の加熱による強度上の問題点が解決されるだけでなく
、エンタルピの高い主蒸気の系外漏出や、ケーシングの
臂形によるグランド部のラビリンスひれ隙の増大等によ
るタービンの性卯低下の問題点を同時に解決することが
可能となるとともに、蒸気タービンの運転性と信頼性を
向上させる効果を得ることができる。
第１図は従来のグランド蒸気管系統図、第２図はこの発
明の諏＄実施例を示すグランド蒸気管系統図・諏鬼−叡
畝双幽裾朗＊亀久叢磯狽賑臭水文養へ松吟鶏瞥策鎮匈Ｎ
あｔ２
明の諏＄実施例を示すグランド蒸気管系統図・諏鬼−叡
畝双幽裾朗＊亀久叢磯狽賑臭水文養へ松吟鶏瞥策鎮匈Ｎ
あｔ２
Claims (1)
- １）タービン車軸に装備した釣合ピストンとケーシング
との間のラビリンスパッキンを通る漏れ蒸気の一部を、
ラビリンスパッキンの後端部から釣合管を介してタービ
ン翼列の中間段からの抽気管中へ合流させるとともに、
残りの漏れ蒸気を高圧側グランド部および低圧側グラン
ド部へ供給するようにした蒸気タービンにおいて、前記
ラビリンスパッキンの前記ケーシング側に中間室を形成
するとともに、該中間室と前記タービン翼列の抽気段よ
りも高圧側の中間段とを連通する接続管を設け、前記高
圧側の中間段よりの抽気を前記中間室を介して、前記ラ
ビリンスパッキン前端部からの漏れ蒸気に混入して、前
記ラビリンスパッキン後端部へ通流し、前記抽気管と前
記高圧側グランド部および低圧側グランド部とへそれぞ
れ分流するようにしたことを特徴とする蒸気タービンの
グランド蒸気管装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6352986A JPS61218704A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 蒸気タービンのグランド蒸気管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6352986A JPS61218704A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 蒸気タービンのグランド蒸気管装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4186880A Division JPS56138405A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Gland steam pipe device for steam turbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61218704A true JPS61218704A (ja) | 1986-09-29 |
| JPS6410642B2 JPS6410642B2 (ja) | 1989-02-22 |
Family
ID=13231834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6352986A Granted JPS61218704A (ja) | 1986-03-20 | 1986-03-20 | 蒸気タービンのグランド蒸気管装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61218704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013119860A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Man Diesel & Turbo Se | タービン |
| EP2211016A3 (en) * | 2009-01-22 | 2013-09-04 | General Electric Company | Systems, Methods, and Apparatus for Controlling Gas Leaking in a Turbine |
-
1986
- 1986-03-20 JP JP6352986A patent/JPS61218704A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2211016A3 (en) * | 2009-01-22 | 2013-09-04 | General Electric Company | Systems, Methods, and Apparatus for Controlling Gas Leaking in a Turbine |
| JP2013119860A (ja) * | 2011-12-06 | 2013-06-17 | Man Diesel & Turbo Se | タービン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6410642B2 (ja) | 1989-02-22 |
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