JPS62247200A - サ−ジングを防止するためのタ−ボ圧縮機調整装置 - Google Patents
サ−ジングを防止するためのタ−ボ圧縮機調整装置Info
- Publication number
- JPS62247200A JPS62247200A JP61266829A JP26682986A JPS62247200A JP S62247200 A JPS62247200 A JP S62247200A JP 61266829 A JP61266829 A JP 61266829A JP 26682986 A JP26682986 A JP 26682986A JP S62247200 A JPS62247200 A JP S62247200A
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- Japan
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- regulator
- signal
- line
- operating point
- correction signal
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Positive-Displacement Air Blowers (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】
〔産業上の利用分野〕
不発明は、圧縮機の動作点を特徴づける１つ又は複数の
運転債の実際値特に吐出圧力及び流量を検出する検出器
と圧縮機特性曲線図における少なくとも１つの吹出し線
を持つ所定の経過の目標値発生器と、少なくとも１つの
比例部分と積分部分と場合によっては微分部分とを持ち
実際値及び目標値に関係して吹出し弁を開く連続操作信
号を発生する調整器と、特性曲線図の吹出し線又は安全
線を超過すると吹出し弁の急速開放用修正信号を発生す
る装置とを有する、サージングを防止するためのターボ
圧縮機調整装置に関する。
運転債の実際値特に吐出圧力及び流量を検出する検出器
と圧縮機特性曲線図における少なくとも１つの吹出し線
を持つ所定の経過の目標値発生器と、少なくとも１つの
比例部分と積分部分と場合によっては微分部分とを持ち
実際値及び目標値に関係して吹出し弁を開く連続操作信
号を発生する調整器と、特性曲線図の吹出し線又は安全
線を超過すると吹出し弁の急速開放用修正信号を発生す
る装置とを有する、サージングを防止するためのターボ
圧縮機調整装置に関する。
このような装置は米国特許第２１４２８３８号明細書か
ら公知である。
ら公知である。
サージングとは、吐出媒体が衝ｓ的又は周期的に吐出側
から吸入側へ逆流するターボ圧！ｉ８機の不安定な状態
を意味する。圧縮機の例えば吐出圧力及び流量により規
定される特性曲線図に、安定範囲を不安定範囲から分離
するサージング限界線を規定することができる。サージ
ング限界調整のため、特性曲線図に吹出し線が規定され
て、サージング限界線から安全間隔をとって延びている
。特性曲線図における圧縮機の瞬間動作点が検出され、
動作点が吹出し線へ近づくと、圧縮機出口に接続される
吹出し弁又はバイパス弁が開かれて、動作点が不安定な
範囲へ近づく前に吐出圧力を低下する。しかし動作点の
急速な変化の際、この調整が充分迅速には行なわれない
ので、動作点が吹出し線を超過し、場合によってはサー
ジング限界線に達することがある。これを防止するため
、吹出し線と一致するか又はこれとサージング限界線と
の間にある安全線を動作点が超過すると、付加的信号が
発生されて、吹出し弁の急速なｒＪｆＪ放を制御する。
から吸入側へ逆流するターボ圧！ｉ８機の不安定な状態
を意味する。圧縮機の例えば吐出圧力及び流量により規
定される特性曲線図に、安定範囲を不安定範囲から分離
するサージング限界線を規定することができる。サージ
ング限界調整のため、特性曲線図に吹出し線が規定され
て、サージング限界線から安全間隔をとって延びている
。特性曲線図における圧縮機の瞬間動作点が検出され、
動作点が吹出し線へ近づくと、圧縮機出口に接続される
吹出し弁又はバイパス弁が開かれて、動作点が不安定な
範囲へ近づく前に吐出圧力を低下する。しかし動作点の
急速な変化の際、この調整が充分迅速には行なわれない
ので、動作点が吹出し線を超過し、場合によってはサー
ジング限界線に達することがある。これを防止するため
、吹出し線と一致するか又はこれとサージング限界線と
の間にある安全線を動作点が超過すると、付加的信号が
発生されて、吹出し弁の急速なｒＪｆＪ放を制御する。
米国特許第４１４２８３８号明細書から公知の装置では
、この付加的信号が調整器の出力信号に加算される。こ
の場合障害の消滅後この修正信号を再び熱動にせねばな
らないという聞届が生ずる。これを行なうため公知の装
置では、時間関数に従って修正信号を消滅させる。その
時定数は調整器の調整動作に合わせねばならない。なぜ
ならば、修正信号の消滅は、調整器により再び修正せね
ばならない調整障害を調整系に対して意味するからであ
る。この消滅時間中に圧縮機の動作点は吹出し緑を越え
ている。
、この付加的信号が調整器の出力信号に加算される。こ
の場合障害の消滅後この修正信号を再び熱動にせねばな
らないという聞届が生ずる。これを行なうため公知の装
置では、時間関数に従って修正信号を消滅させる。その
時定数は調整器の調整動作に合わせねばならない。なぜ
ならば、修正信号の消滅は、調整器により再び修正せね
ばならない調整障害を調整系に対して意味するからであ
る。この消滅時間中に圧縮機の動作点は吹出し緑を越え
ている。
吹出し弁の急速開放を行なう修正信号を調整器の入力信
号又は目標値に加算することも考えられる。しかしこれ
は次の欠点を持っている。
号又は目標値に加算することも考えられる。しかしこれ
は次の欠点を持っている。
即ち吹出し弁への修正信号の影響が調整器の時間動作に
応じて遅延され、修正信号の強さが調整器のゲインによ
り決定される。これは調整器パラメータの自由選択の制
限を意味する。
応じて遅延され、修正信号の強さが調整器のゲインによ
り決定される。これは調整器パラメータの自由選択の制
限を意味する。
本発明の基礎になっている課題は、最初にあげた種類の
装置を発展させて、簡単な手段により動作点が吹出し弁
に遅延なしに作用し、修正信号を後で補償する特別な手
段が不要で、動作点が不必要に長く吹出し線を越えてい
ないようにすることである。
装置を発展させて、簡単な手段により動作点が吹出し弁
に遅延なしに作用し、修正信号を後で補償する特別な手
段が不要で、動作点が不必要に長く吹出し線を越えてい
ないようにすることである。
この課題を解決するため本発明によれば、調整器の積分
部分が入力信号として修正信号を受ける。
部分が入力信号として修正信号を受ける。
調整器の積分部分へ修正信号を直接印加することによっ
て、修正信号が遅延なしに調整器出力端へ伝達されて、
吹出し弁の急速開放を行なう。その際調整器出力信号は
少なくともほぼ障害の終了後持つべき値を直ちにとり、
即ち調整器が吹出し線を越えて動作する圧縮機系を介し
て新しい値に再調整せねばならない長い補償時間がなく
なる。
て、修正信号が遅延なしに調整器出力端へ伝達されて、
吹出し弁の急速開放を行なう。その際調整器出力信号は
少なくともほぼ障害の終了後持つべき値を直ちにとり、
即ち調整器が吹出し線を越えて動作する圧縮機系を介し
て新しい値に再調整せねばならない長い補償時間がなく
なる。
本発明の実施例を図面により詳細に説明する。
ターボ圧縮機にの吸入接続管片ｌにおいて、検出器３，
５により絞りの前後の圧力差が測定され、それから測定
値変換器７において吸入側流量■の実際値が形成される
。測定４ｉ！′変換器１１を持つ検出器９は圧縮機の吐
出圧力Ｐを検出する。これらの実際値は計算機１３へ与
えられ、この計算機に接続されている記憶装置１５には
、サージング限界線Ｐとこれから安全間隔をとって延び
る吹出しｗＡの経過が記憶されている。
５により絞りの前後の圧力差が測定され、それから測定
値変換器７において吸入側流量■の実際値が形成される
。測定４ｉ！′変換器１１を持つ検出器９は圧縮機の吐
出圧力Ｐを検出する。これらの実際値は計算機１３へ与
えられ、この計算機に接続されている記憶装置１５には
、サージング限界線Ｐとこれから安全間隔をとって延び
る吹出しｗＡの経過が記憶されている。
場合によっては９ＰとＡとの間に延びる安全線も記憶さ
せることができる。
せることができる。
ｔｉ算機Ｉ３は、線Ｐ及びＶにより規定される動作点と
吹出しｋＡとの間隔を求め、この間隔に応じて目標値信
号を発生し、この信号が差形成素子１７において実際値
信号と比較されて、調整器１０の入力信号を形成する。
吹出しｋＡとの間隔を求め、この間隔に応じて目標値信
号を発生し、この信号が差形成素子１７において実際値
信号と比較されて、調整器１０の入力信号を形成する。
調整器１０は少なくとも１つの比例部分１０ａと積分部
分１０ｂとを含み、微分部分］Ｏｃも待つことができる
。
分１０ｂとを含み、微分部分］Ｏｃも待つことができる
。
調整器１０の出力信号は、圧縮機出口から分岐する吹出
し弁１９を制御する。
し弁１９を制御する。
動作点が吹出しｍＡ又は上述した安全線を超過すると、
計算機１３が付加的に信号を発生し、この信号が信号成
形素子２１で例えば１つ又は複数のパルスの形の修正信
号を発生し、このパルスが入力信号として調整器の積分
部分１０ｂへ供給される。これにより吹出し弁１９を制
御する調整器の出力信号が衝撃的に高められて、吹出し
弁１９の急速開放を行ない、修正信号の強さに応じて一
部又は完全量大を行なうことができる。
計算機１３が付加的に信号を発生し、この信号が信号成
形素子２１で例えば１つ又は複数のパルスの形の修正信
号を発生し、このパルスが入力信号として調整器の積分
部分１０ｂへ供給される。これにより吹出し弁１９を制
御する調整器の出力信号が衝撃的に高められて、吹出し
弁１９の急速開放を行ない、修正信号の強さに応じて一
部又は完全量大を行なうことができる。
信号成形素子２１と積分部分ｊｏｂとの間に可変時定数
を持つ時定数素子２３を挿入して、積分部分１０ｂの内
容の変化が衝撃的にではなく、調整器ｉｏの時間動作に
関係する可変時定数で行なわれるようにすることも可能
である。
を持つ時定数素子２３を挿入して、積分部分１０ｂの内
容の変化が衝撃的にではなく、調整器ｉｏの時間動作に
関係する可変時定数で行なわれるようにすることも可能
である。
信号成形素子２１は、動作点が安全線又は吹出し線の左
側にある開俵正信号を発生するように、構成することが
できる。しかし信号成形素子２１が可変な所定のφ持続
時間の修正信号を発生することも可能である。積分内容
の変化を高さの可変な複数段で可変時間間隔で行なう複
数のパルスも順次発生することができる。
側にある開俵正信号を発生するように、構成することが
できる。しかし信号成形素子２１が可変な所定のφ持続
時間の修正信号を発生することも可能である。積分内容
の変化を高さの可変な複数段で可変時間間隔で行なう複
数のパルスも順次発生することができる。
更に信号成形素子２１により発生される修正信号の大き
さ又はパルスの間隔又は時定数ｄｔを、図面に破線で示
すように、調整器の入力信号に関係して制御することも
可能である。それにより修正信号の影響を、安全線を超
過したか否かに関係させるだけでなく、どんな大きさ及
び／又はどんな速度で安全線を超過したかにも関係させ
ることができる。この影響を特に非直線的に戊はし、一
方向のみの変化に限定することができる。
さ又はパルスの間隔又は時定数ｄｔを、図面に破線で示
すように、調整器の入力信号に関係して制御することも
可能である。それにより修正信号の影響を、安全線を超
過したか否かに関係させるだけでなく、どんな大きさ及
び／又はどんな速度で安全線を超過したかにも関係させ
ることができる。この影響を特に非直線的に戊はし、一
方向のみの変化に限定することができる。
別の実施例によれば、修正信号のパルス高さ、パルス間
隔及び／又は時定数を特性臼Ｉ！図の動作点の位置に関
係して変化することができる。
隔及び／又は時定数を特性臼Ｉ！図の動作点の位置に関
係して変化することができる。
上述した実施例では、吐出圧力及び流量の検出により動
作点の位置が決定されるが、動作点の検出又は特性曲線
図の規定のために、吐出圧力と吸入圧力との圧力比、回
転数、案内羽根位置、出力、調整器１０の入力信号、又
はプロセス調整器の出力信号を使用することができる。
作点の位置が決定されるが、動作点の検出又は特性曲線
図の規定のために、吐出圧力と吸入圧力との圧力比、回
転数、案内羽根位置、出力、調整器１０の入力信号、又
はプロセス調整器の出力信号を使用することができる。
例えば（吐出圧力の代りに）断熱吐出圧力及び（吸入側
圧力差の代りに）吸入容積流量のような他のパラメータ
により、特性曲線図を決定することができる。いかなる
場合もサージング限界は特性曲線図に一義的な経過を持
つので、吹出し線及び安全線もサージング限界に関して
一義的に現定可能である。
圧力差の代りに）吸入容積流量のような他のパラメータ
により、特性曲線図を決定することができる。いかなる
場合もサージング限界は特性曲線図に一義的な経過を持
つので、吹出し線及び安全線もサージング限界に関して
一義的に現定可能である。
図は本発明による調整装置の構成図である。
Ｋ・・・圧縮機、Ｐ・・・吐出圧力、■・・・消毒、３
．５．９・・・検出器、１０・・・調整器、 ＩＯａ・
・・比例部分、ＩＯｂ・・・積分部分、１０Ｃ・・・微
分部分、１５・・・記憶装置、１９・・・吹出し弁。 し、ア、−−、賢−１」 手続補正書 昭和６１年１２月１２日 特許庁長官、Ａ１１１．Ａ雄 殿 １、事件の表示 昭和６１年ｉ 許 願第２６６８２９号２、発明の名称 サージングを防止するためのターボ 圧縮機調ＩＭ装置 ３、補正をする者 事件との関係 ｕｎ出出１ｉ’１人 ハフトウング ４、代 理 人 〒１０３ 明細書・の第１０頁第１２行「断熱吐出圧力」を「断熱
揚程」と訂正します。
．５．９・・・検出器、１０・・・調整器、 ＩＯａ・
・・比例部分、ＩＯｂ・・・積分部分、１０Ｃ・・・微
分部分、１５・・・記憶装置、１９・・・吹出し弁。 し、ア、−−、賢−１」 手続補正書 昭和６１年１２月１２日 特許庁長官、Ａ１１１．Ａ雄 殿 １、事件の表示 昭和６１年ｉ 許 願第２６６８２９号２、発明の名称 サージングを防止するためのターボ 圧縮機調ＩＭ装置 ３、補正をする者 事件との関係 ｕｎ出出１ｉ’１人 ハフトウング ４、代 理 人 〒１０３ 明細書・の第１０頁第１２行「断熱吐出圧力」を「断熱
揚程」と訂正します。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 圧縮機の動作点を特徴づける１つ又は複数の運転量
の実際値特に吐出圧力及び流量を検出する検出器と圧縮
機特性曲線図における少なくとも１つの吹出し線を持つ
所定の経過の目標値発生器と、少なくとも１つの比例部
分と積分部分と場合によっては微分部分とを持ち実際値
及び目標値に関係して吹出し弁を開く連続操作信号を発
生する調整器と、特性曲線図の吹出し線又は安全線を超
過すると吹出し弁の急速開放用修正信号を発生する装置
とを有するものにおいて、調整器（１０）の積分部分（
１０ｂ）が入力信号として修正信号を受けることを特徴
とする、サージングを防止するためのターボ圧縮機調整
装置。 ２ 積分部分（１０ｂ）の修正信号が可変時定数（２３
）を介して供給されることを特徴とする、特許請求の範
囲第１項に記載の装置。 ３ 動作点が吹出し線又は安全線以上である間修正信号
が生ずることを特徴とする、特許請求の範囲第１項又は
第２項に記載の装置。 ４ 修正信号が可変な所定の持続時間を持っていること
を特徴とする、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載
の装置。 ５ 修正信号が積分部分（１０ｂ）の内容を可変高さの
複数段で可変時間間隔で変化することを特徴とする、特
許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 修正信号の大きさ又は修正信号の間隔又は時定数が
調整器（１０）の入力信号に関係していることを特徴と
する、特許請求の範囲第１項ないし第５項の１つに記載
の装置。 ７ 修正信号が調整器（１０）の入力信号に非直線的に
関係していることを特徴とする、特許請求の範囲第６項
に記載の装置。 ８ 修正信号の大きさ又は信号間隔又は時定数が特性曲
線図の動作点の位置に関係していることを特徴とする、
特許請求の範囲第１項ないし第５項の１つに記載の装置
。 ９ 特性曲線図に規定される吹出し線に対する圧縮機の
動作点の位置を検出し、動作点が吹出し線へ近づくのに
応じて、積分部分を持つ調整器により吹出し弁又はバイ
パス弁を調整し、吹出し線又はそれに付属する安全線を
超過すると、弁を急速に開く付加的信号を発生する方法
において、この付加的信号を入力信号として調整器の積
分部分へ供給し、調整器の出力信号により弁を急速に開
くことを特徴とする、サージングを防止するためのター
ボ圧縮機調整装置の運転方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19853540284 DE3540284A1 (de) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Einrichtung zum regeln eines turbokompressors zur verhinderung des pumpens |
| DE3540284.9 | 1985-11-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62247200A true JPS62247200A (ja) | 1987-10-28 |
Family
ID=6285903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61266829A Pending JPS62247200A (ja) | 1985-11-13 | 1986-11-11 | サ−ジングを防止するためのタ−ボ圧縮機調整装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968215A (ja) |
| EP (1) | EP0223207B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62247200A (ja) |
| DE (2) | DE3540284A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3805119A1 (de) * | 1988-02-18 | 1989-08-31 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren und einrichtung zum regeln von turbokompressoren |
| DE3809881A1 (de) * | 1988-03-24 | 1989-10-12 | Gutehoffnungshuette Man | Regelverfahren zur vermeidung des pumpens eines turbokompressors |
| DE3811230A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-26 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren zum schuetzen eines turboverdichters vor pumpen mittels abblasens ueber ein abblaseventil sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3811232A1 (de) * | 1988-04-02 | 1989-10-26 | Gutehoffnungshuette Man | Regelverfahren zum vermeiden des pumpens eines turboverdichters mittels bedarfsweisen abblasens |
| US5306116A (en) * | 1992-04-10 | 1994-04-26 | Ingersoll-Rand Company | Surge control and recovery for a centrifugal compressor |
| DE19528253C2 (de) * | 1995-08-01 | 1997-10-16 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Reglerinstabilitäten bei Pumpgrenzregelungen beim Betrieb von Strömungsmaschinen mit Reglern hoher Prportionalverstärkung |
| DE19541192C2 (de) * | 1995-11-04 | 1999-02-04 | Ghh Borsig Turbomaschinen Gmbh | Verfahren zum Schutz eines Turbokompressors vor Betrieb im instabilen Arbeitsbereich mittels einer Abblaseeinrichtung |
| US6059522A (en) * | 1996-04-17 | 2000-05-09 | United Technologies Corporation | Compressor stall diagnostics and avoidance |
| DE19812159A1 (de) * | 1998-03-20 | 1999-09-23 | Ruhrgas Ag | Verfahren zum Regeln des Volumenstroms von Gas, insbesondere Erdgas, durch einen Turboverdichter |
| DE19828368C2 (de) * | 1998-06-26 | 2001-10-18 | Man Turbomasch Ag Ghh Borsig | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von zwei- oder mehrstufigen Verdichtern |
| DE10001365A1 (de) * | 2000-01-14 | 2001-07-19 | Man Turbomasch Ag Ghh Borsig | Verfahren und Einrichtung zum Regeln eines Turbokompressors zur Verhinderung des Pumpens |
| JP5871157B2 (ja) * | 2011-10-03 | 2016-03-01 | 株式会社Ihi | 遠心圧縮設備のサージング防止方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1107887B (de) * | 1957-04-16 | 1961-05-31 | Power Jets Res & Dev Ltd | Regler zur Pumpverhuetung bei Stroemungsverdichtern |
| US3276674A (en) * | 1963-03-06 | 1966-10-04 | Shell Oil Co | Method for preventing surging of compressors |
| US4046490A (en) * | 1975-12-01 | 1977-09-06 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for antisurge protection of a dynamic compressor |
| US4139328A (en) * | 1977-05-25 | 1979-02-13 | Gutehoffnungshitte Sterkrade Ag | Method of operating large turbo compressors |
| US4164034A (en) * | 1977-09-14 | 1979-08-07 | Sundstrand Corporation | Compressor surge control with pressure rate of change control |
| US4142838A (en) * | 1977-12-01 | 1979-03-06 | Compressor Controls Corporation | Method and apparatus for preventing surge in a dynamic compressor |
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| US4442667A (en) * | 1981-01-14 | 1984-04-17 | Aviation Electric Ltd. | Acceleration limit reset |
| DE3105376C2 (de) * | 1981-02-14 | 1984-08-23 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 4200 Oberhausen | Verfahren zum Betreiben von Turboverdichtern |
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| US4627788A (en) * | 1984-08-20 | 1986-12-09 | The Babcock & Wilcox Company | Adaptive gain compressor surge control system |
-
1985
- 1985-11-13 DE DE19853540284 patent/DE3540284A1/de not_active Withdrawn
-
1986
- 1986-11-11 JP JP61266829A patent/JPS62247200A/ja active Pending
- 1986-11-13 EP EP86115791A patent/EP0223207B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-13 DE DE8686115791T patent/DE3674723D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-06-06 US US07/205,496 patent/US4968215A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0223207A3 (en) | 1988-01-13 |
| EP0223207B1 (de) | 1990-10-03 |
| DE3540284A1 (de) | 1987-05-14 |
| DE3674723D1 (de) | 1990-11-08 |
| EP0223207A2 (de) | 1987-05-27 |
| US4968215A (en) | 1990-11-06 |
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