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发布者:陈经理  发布时间:2024-05-16 08:58:00

.别称

往复式真空泵(又称活塞式真空泵)是干式真空泵。

 2.原理

它是依靠汽缸内的活塞作往复运动来吸入和排出气体的。

 3.分类

往复式真空泵有卧式和立式两类。但常用的是卧式活塞真空泵;活塞真空泵又有单缸和双缸之分。其排气阀的结构有滑阀式和自由阀式。

 4.特点

往复真空泵的特点是,不怕水蒸气,牢固,操作容易等。

 5.极限真空度

但其极限真空度不太高:

如滑阀式单级真空泵的极限真空度,为1lTorr (1 Torr= 133. 321'a)滑阀式双级真空泵的极限真空度,为0. 05- 0. 2Torr。

自由阀式单级真空泵的极限真空度,为1020Torr,往复式真空泵的抽速范围,为45-20000立方每小时。

它主要用于从密闭容器中或反应釜中抽除空气或其他气体;

除非采取特殊措施,一般往复式真空泵不适用于抽除腐蚀性的气体或带有颗粒灰分的气体;

其被抽气体的温度,一般不超过35度。

 6.必须加装附属装置的情况

此外,在下列条件下使用真空泵时必须加装附属装置:

(1)被抽气体中含有灰尘时,在进气管前必须加装过毽器;

(2)被抽气体中含有大量的蒸汽时,在进气管前必须加装冷凝器。

(3)被抽气体中含有腐蚀性气体时,在进入真空泵之前必须加装中和装置;

(4)被抽气体的温度超过35℃时。要加装冷却装置;

(5)被抽气体中含有大量液体时,在进气管前必须加装分离器;

(6)泵的启动电流往往超过电机额定电流的数倍,所以必须配用相当的启动开关。

 

作用原理

往复式真空泵的结构及减压原理往复式真空泵的结构和作用原理,与往复式压缩机基本相同。

 1.相同之处

相同的是,它们都是将低压气体经过压缩而提高压强。

 2.不同之处

不同之处在于,前者是从容器中抽出稀薄气体,并将其压缩到一个大气压以上后再排出去;而后者,则是将常压的气体压缩到更高的压强后排出去。

 3.区别

此外.它们在配气机构,即进气阀和排气阀结构方面也有区别。

往复式压缩机,一般采用弹簧阀;而往复式真空泵中,则多采用滑阀式配气机构。

往复式真空泵的压缩比很高,例如要达到95%的真空度时,其极限压力为5kPa。而排气压力为Il2kPa。所以,余隙中残留气体时,对真空泵的生产能力会产生非常大的影响。为此,往复式真空泵必须在结构七采取行之有效的降低余隙影响的装置;这是往复式真空泵与往复式压缩机在结构上的很大不同。

往复式真空泵在电动机的驱功下,通过曲柄连杆机构使汽缸活塞做往熨运动;

当活塞在汽缸内从左端向右端移动时,由于汽缸的左腔体积不断增大,使汽缸内气体的密度不断减小,而形成抽气过程;此时,容器中的气体经吸气阀进人泵体的左腔:当活塞达到最右端时,汽缸内便充满了气体;当活塞从右端向左端运动时,吸气阀关闭,左端汽缸内的气体逐渐被压缩;当左端汽缸内的压强达到或稍大于一个大气压时,排气阀被打开,并将气体排出机外大气中,从而完成了一个工作循环,如此往复,直到被抽容器内达到某一稳定的平衡压强为止。

往复式机械真空泵主要由气体压缩部分和机械传动部分组成。

机械传动部分主要是曲柄连杆机构,它由曲轴、十字头、连杆、活塞杆、曲轴箱等组成,连杆将曲轴的轴颈与十字头连接起来。

活塞杆的一端旋入十字头的螺孔中,而另一端则装在活塞的锥孔并用螺母加以固定;当电动机通过V带带动曲轴旋转时,通过曲柄连杆机构将曲轴的旋转运动变成活塞在汽缸中的往夏运动。

气体压缩部分,主要由汽缸、气阀、活塞等组成。气阀的结构有移动式阀和固定式阀两种。移动气阀采用条形阀片,而固定阀有条形阀片和环形阀片。

移动阀的汽缸侧面,设有一个与汽缸铸为一体的方形气室。气室的上面为进气口,而下面为排气目。气阀装在气室内部,而进、排气则由同一阀来完成。在阀的气梢上。有条形阀片与螺旋弹簧共同组成的止回阀。整个气阀借板片弹簧的弹力紧贴在阀座上,而相连的气阀杆则伸出气室,并通过曲轴端部附加的偏心机构使气阀杆推动气阀在阀座上往复运动,从而协调气阀的启闭和控制进、排气的时间,完成整个配气的动作。

环形阀片的固定阀,为圆盘形。它装在汽缸上、下侧的气室内部,上气室内装有两个进气阀,而下气室内装有两个排气阀,气阀均由螺钉紧固在各自气室的阀座上。环形阀片通过螺旋弹簧的弹力,使其与阀座紧密贴合,并形成止回阀。条形阀片的固定阀,其气阀是用两个螺钉压紧在阀座上。

汽缸内的活塞装有活塞环,以保证活塞两侧容积的密封性。随着活塞在汽缸内的往复运动,气阀的阀片将有规律地交替启闭,从而完成真空泵的工作过程。汽缸设有夫套,

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通过循环流动的冷却水将气体压缩而产生的热最及摩擦产生的热量带走。

故障处理

往复式机械真空泵的检修与往复式压缩机大同小异。

往复式真空泵是一种干式真空泵,所以操作时必须采取有效措施.以防所抽吸气体,带有液体,否则可能会造成严重的设备事故。

往复式真空泵开车后,应逐渐关闭三通阀门,使泵的进气管与被抽容器逐渐接通:当泵达到极限真空时,检查电机电流负荷应稳定。泵在正常运转中,各部位都应得到必要的良好润滑;冷却水的进出口温差约为50C, 水温不超过400C.泵停车时,应先关闭进气阀门,切断电源;关闭油杯针阀,停车10min后关闭冷却水;当室温低于0℃时,必须放净冷却水,以免冻坏汽缸。 要经常检查V带的松紧程度和冷却水是否有渗漏,如有异常应及时处理。检查轴承、偏心圈、十字头等部位,如有过热或严重磨损等,应及时进行检修。检查活塞杆、气阀杆的密封圈,如有泄漏应及时更换。

曲轴箱内的润滑油。冬天应用40号机械油,夏天应用60号机械油。冬天用13号低压压缩机油,夏天用19号高压压缩机油;曲轴箱内的润滑油应达到油窗上指示的刻度,油杯应调整好针阀,使润滑油一滴一滴地注人汽缸中。在泵每运转1000^- 1500h之后,应更换曲轴箱中的润滑油。但第一次使用100h后,曲轴箱中的润滑油应更换新油。运转1000--15001、后.应将泵拆开清洗检查;检A汽缸内壁与活塞环、十字头与滑轨、偏心轮一与偏心圈、轴颈与轴承等各摩擦部位,若发现有磨损等缺陷应立即修复。泵在运行2500h后应进行大修,经解体清洗、检修后重新装配。

爪型干式真空泵的结构,一般采用多级转子串联,或罗茨转子与多级转子串联的形式,组成多级爪型干式真空泵。

如图1所示,四级泵腔依次串联,每级泵腔内各有一对共轭啮合,做同步反向运动的爪型转子。

四级泵腔中的第一级泵腔为吸气级,其吸气容积比后面三级大,形成级间压缩。

四对转子装在二根平行轴上,轴由上下两端轴承支撑,泵腔级与级之间有隔板,隔板上有吸排气通道。

电动机倒立安装,经过渡齿轮将动力传递到转子轴上,转子轴由一对同步时限齿轮带动及调整和固定转子的相位。

转子之间及转子与泵腔内部留有微小缝隙,转子悬浮于泵腔使得过流部分无任何实质性接触摩擦,也不需要润滑,这就保证了爪泵可以长期稳定保持极限真空、抽速、压缩比不变,寿命长。

 工作原理

当电机开始工作时,电机通过电机齿轮传递给介轮,再由介轮传递给主动齿轮带动同步从动齿轮做同步反方向运转,主动轴、从动轴便带动一级转子、二级转子、三级转子、四级转子进行连续吸排气做功,被抽气体通过进气口,进入进气口通道,在一级转子对的压缩下,一级泵腔内的气体通过一级排气道,进入二 级泵腔,二、三、四级泵腔内的气体做同样的运动,经四级排气道进入冷凝缓冲区,液体流向排液道,通过液体收集口可直接回收,残存气体通过消声器,排气口排出泵外,从而起到抽真空以及气液分离的作用。

 爪泵的优点

经过长期的实践证明,曌越爪泵拥有众多优点:

节能--以曌越爪泵替代蒸汽喷射泵为例,有效节能高达95%以上;

环保--无介质干式真空泵,对被抽介质及容器均无污染,无排放;

减排--可有效减少污水排放,同时也削减了企业成本;

增效--提供高而稳的清洁真空环境,有效提高产品的品质、成品率等,提高生产效率,为企业创造更多价值提供了物质基础;

高回收--对溶剂可以做到二次回收,进一步提高了回收率;

免维护--采用免维护设计的曌越爪泵,在运行成本、维护成本上,为企业压缩了运营成本。

 应用行业

 

石化行业:

结晶、蒸馏、精馏、升华、聚合、减压蒸发、真空干燥、负压浓缩、油气回收、吸附/脱附、生物燃料、易燃气体、腐蚀性气体、化学反应吸收等。

医药行业:

结晶、蒸馏、升华、干燥、脱臭、聚合、真空蒸发、负压过滤、单体回收、吸附/脱附、物料输送腐、蚀性介质、环氧乙烷消毒等。

食品行业:

升华、干燥、脱水、真空蒸发、真空保鲜、真空包装等。

科研院所:

旋蒸、蒸馏、精馏、聚合、负压抽滤、真空干燥、中试装置、风洞试验、真空环境模拟等。

电子光伏:

浸渍、真空镀膜、离子刻蚀、分子束外延等。

航天航空:

钎焊、真空镀膜、电子束焊、风洞试验、空间环境模拟等。

冶金行业:

浸渍、挤出、真空镀膜、离子刻蚀、泥料脱气、钢水脱气、分子束外延等。

其它行业:

中央空调、室内真空、污水处理、锂电池制造等。

 

真空泵原理

在带有吸气阀和排气阀的圆形泵体(定子)内,装有一个偏心转子和在转子槽中靠离心力运动的三片叶片,这些叶片将泵分成三部分,它们的容积随阗转子的转动,周期性地变化,完成气体的抽吸,压缩,排出过程,从而使抽吸口处的气体被抽吸,形成真空。

一、2X型旋片式真空泵(简称旋片泵)工作压强范围为101325~1.33×10-2(Pa)属于低真空泵。它可以单独使用,也可以作为其它高真空泵或超高真空泵的前级泵。它已广泛地应用于冶金、机械、军工、电子、化工、轻工、石油及医药等生产和科研部门。

旋片泵可以抽除密封容器中的干燥气体,若附有气镇装置,还可以抽除一定量的可凝性气体。但它不适于抽除含氧过高的,对金属有腐蚀性的、对泵油会起化学反应以及含有颗粒尘埃的气体。

旋片泵是真空技术中最基本的真空获得设备之一。旋片泵多为中小型泵。旋片泵有单级和双级两种。所谓双级,就是在结构上将两个单级泵串联起来。一般多做成双级的,以获得较高的真空度

旋片泵的抽速与入口压强的关系规定如下:在入口压强为1333Pa、1.33Pa和1.33×10-1(Pa)下,其抽速值分别不得低于泵的名义抽速的95%、50%和20%。

二、2X型旋片真空泵工作原理如下:

旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子,转子外圆与泵腔内表面相切(二者有很小的间隙),转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时,靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触,转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。两个旋片把转子、泵腔和两个端盖所围成的月牙形空间分隔成A、B、C三部分,当转子按箭头方向旋转时,与吸气口相通的空间A 的容积是逐渐增大的,正处于吸气过程。而与排气口相通的空间C的容积是逐渐缩小的,正处于排气过程。居中的空间B的容积也是逐渐减小的,正处于压缩过程。由于空间A的容积是逐渐增大(即膨胀),气体压强降低,泵的入口处外部气体压强大于空间A内的压强,因此将气体吸入。当空间A与吸气口隔绝时,即转至空间B的位置,气体开始被压缩,容积逐渐缩小,最后与排气口相通。当被压缩气体超过排气压强时,排气阀被压缩气体推开,气体穿过油箱内的油层排至大气中。由泵的连续运转,达到连续抽气的目的。如果排出的气体通过气道而转入另一级(低真空级),由低真空级抽走,再经低真空级压缩后排至大气中,即组成了双级泵。这时总的压缩比由两级来负担,因而提高了极限真空度。

三、根据工作原理对真空泵进行分类

现分述如下:

(一)、气体传输泵(真空泵的工作原理)

气体传输泵是一种能使气体不断的吸入和排出,借以达到抽气目的的真空泵,这种泵基本上有两种类型:

1、变容真空泵

变容真空泵是利用泵腔容积的周期性变化来完成吸气和排气过程的一种真空泵。气体在排出前被压缩。这种泵分为往复式及旋转式两种:

⑴往复真空泵:是利用泵腔内活塞做往复运动,将气体吸入、压缩并排出。因此,又称为活塞式真空泵。

⑵旋转真空泵:是利用泵腔内活塞做旋转运动,将气体吸入,压缩并排出。旋转真空泵又有如下几种型式:

①油封式真空泵:它是利用油类密封各运动部件之间的间隙,减少有害空间的一种旋转变容真空泵。这种泵通常带有气镇装置,故又称气镇式真空泵。按其结构特点分为如下五种型式。

a)旋片式真空泵:转子以一定的偏心距装在泵壳内并与泵壳内表面的固定面靠近,在转子槽内装有两个(或两个以上)旋片,当转子旋转时旋片能沿其径向槽往复滑动且与泵壳内壁始终接触,此旋片随转子一起旋转,可将泵腔分成几个可变容积。

b)滑阀式真空泵:在偏心转子外部装有一个滑阀,转子旋转带动滑阀沿泵壳内壁滑动和滚动,滑阀上部的滑阀杆能在可摆动的滑阀导轨中滑动,而把泵腔分成两个可变容积。

c)定片式真空泵:在泵壳内装有一个与泵内表面靠近的偏心转子,泵壳上装有一个始终与转子表面接触的径向滑片,当转子旋转时,滑片能上、下滑动将泵腔分成两个可变容积。

d)余摆线式真空泵:在泵腔内偏心装有一个型线为余摆线的转子,它沿泵腔内壁转动并将泵腔分成两个可变容积。

e)多室旋片式真空泵:在一个泵壳内并联装有由同一个电动机驱动的多个独立工作室的旋片真空泵

干式真空泵:它是一种不用油类(或液体)密封的变容真空泵。

③液环式真空泵:带有多叶片的转子偏心装在泵壳内,当它旋转时,把液体(通常为水或油)抛向泵壳形成泵壳同心的液环,液环同转子叶片形成了容积周期变化的几个小容积,故亦称旋转变容真空泵。

罗茨真空泵:泵内装有两个相反方向同步旋转的双叶形或多叶形的转子,转子间、转子同泵壳内壁之间均保持一定的间隙。它属于旋转变真空泵。机械增压泵即为这种型式的真空泵。

2、动量传输泵(真空泵的工作原理)

这种泵是依靠高速旋转的叶片或高速射流,把动量传输给气体或气体分子,使气体连续不断地从泵的入口传输到出口。具体可分为下述几种类型。

⑴分子真空泵:它是利用高速旋转的转子把能量传输给气体分子,使之压缩、排气的一种真空泵。它有如下几种型式:

①牵引分子泵:气体分子与高速运动的转子相碰撞而获得动量,被送到出口,因此,是一种动量传输泵。

②涡轮分子泵:泵内装有带槽的圆盘或带叶片的转子,它在定子圆盘(或定片)间旋转。转子圆周的线速度很高。这种泵通常在分子流状态下工作。

③复合分子泵:它是由涡轮式和牵引式两种分子泵串联组合起来的一种复合式分子真空泵。

(2)喷射真空泵:它是利用文丘里(Venturi)效应的压力降产生的高速射流把气体输送到出口的一种动量传输泵,适于在粘滞流和过渡流状态下工作。这种泵又可详细地分成以下几种:

①液体喷射真空泵:以液体(通常为水)为工作介质的喷射真空泵。

②气体喷射真空泵:以非可凝性气体作为工作介质的喷射真空泵。

③蒸气喷射真空泵:以蒸气(水、油或汞等蒸气)作为工作介质的喷射真空泵。

(3)扩散泵:以低压高速蒸气流(油或汞等蒸气)作为工作介质的喷射真空泵。气体分子扩散到蒸气射流中,被送到出口。在射流中气体分子密度始终是很低的,这种泵适于在分子流状态下工作。可分为:

①自净化扩散泵:泵液中易挥发的杂质经专门的机械输送到出口而不回到锅炉中的一种油扩散泵

②分馏式扩散泵:这种泵具有分馏装置,使蒸气压强较低的工作液蒸气进入高真空工作的喷嘴,而蒸气压强较高的工作液蒸气进入低真空工作的喷嘴,它是一种多级油扩散泵。

(4)扩散喷射泵:它是一种有扩散泵特性的单级或多级喷嘴与具有喷射真空泵特性的单级或多级喷嘴串联组成的一种动量传输泵。油增压泵即属于这种型式。

(5)离子传输泵:它是将被电离的气体在电磁场或电场的作用下,输送到出口的一种动量传输泵。

(二)、气体捕集泵(真空泵的工作原理)

这种泵是一种使气体分子被吸附或凝结在泵的内表面上,从而减小了容器内的气体分子数目而达到抽气目的的真空泵,有以下几种型式。

1、吸附泵

它主要依靠具有大表面的吸附剂(如多孔物质)的物理吸附作用来抽气的一种捕集式真空泵。

2、吸气剂泵

它是一种利用吸气剂以化学结合方式捕获气体的真空泵。吸气剂通常是以块状或沉积新鲜薄膜形式存在的金属或合金。升华泵即属于这种型式。

3、吸气剂离子泵

它是使被电离的气体通过电磁场或电场的作用吸附在有吸气材料的表面上,以达到抽气的目的。它有如下几种型式。

(1)蒸发离子泵:泵内被电离的气体吸附在以间断或连续方式升华(或蒸发)而覆在泵内壁的吸气材料上,以实现抽气的一种真空泵。

(2)溅射离子泵:泵内被电离的气体吸附在由阴极连续溅射散出来的吸气材料上,以实现抽气目的的一种真空泵。

4、低温泵

利用低温表面捕集气体的真空泵

 

简介

滑阀泵由于其结构特点,容量比旋片泵大得多,因此常常被用在大型真空设备上。滑阀泵有单级和双级两种型式。单级泵的极限压力对小泵≤0.6Pa,对大泵≤1.3Pa(均关气镇),双级泵的极限压力≤0.06Pa(关气镇)。双极2H滑阀真空泵最大抽速为300L/S。

由于滑阀泵的旋转质量有较大的偏心,如果滑阀没有很好的质量平衡,在运转时会产生较大的振动。但泵旋转质心的运动轨迹是形状复杂的封闭曲线,因此小厂很难实现对滑阀泵惯性力的完全平衡。可以通过动平衡测试和双缸或三缸结构做好滑阀的质量平衡。

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 结构及特点

罗茨滑阀真空机组是由普通罗茨泵为主泵、滑阀真空泵为前级泵串联组成的真空机组。通过真空继电器或电接点压力表,来实现罗茨泵滑阀泵的自动启闭,自动过载保护。整套机组安装在一个机架上,配以管道、阀门、电器操作控制箱、冷却水管系统。机组结构紧凑,使用方便。

根据被抽真空系统的大小及极限压力的不同,真空机组各泵之间的名义抽速之比一般在4:至10:1之间,前者较后者适用于较大真空系统及长时间在较低入口压力或极限真空情况下工作。本系列机组为了防止滑阀泵停机时返油,在前级进口管道上装有电磁充气阀,其动作与前级泵电动机实现联动,当滑阀泵停泵前,向泵口充气,确保滑阀泵内的真空油返回到油箱内,同时防止真空系统受到真空油污染。

 用途

罗茨滑阀真空机组具有显著的节能效果,真空度高,高真空区间抽气量大,可广泛应用于电力工业的变压器、电线电缆、电容器的真空浸渍、真空干燥工艺中。是真空镀膜、真空冶炼、真空热处理、真空滤油、冷冻干燥;航空模拟试验较理想的真空设备。如抽吸含有少量水蒸汽或少量粉尘的气体,应加装过滤装置。

优缺点

它具有结构简单、操作容易、维护方便、不会污染环境等优点。无油真空泵耐用性好,是抽真空,压缩,两用真空泵,是一种应用范围非常广泛获得真空的基本设备。

无油真空泵与油泵相比真空度低,抽气量小,但体积小巧,易于安装,维护简单,移动方便,不产生油烟,不污染环境,尤其在要求较高的实验室使用较好。也是实验室最常备的设备之一。

因此在选购无油真空泵时要先确定要求工作的真空度,如果需求的真度高,而选的真空泵就要高于需求的真空度,否则达不到抽真空的要求,就会达不到工作要求。其次是无油真空泵抽气速率,选型时就要稍大于所需求的抽气速率,这样就能更好的满足需要。最后看抽取的气体有无腐蚀性,有腐蚀的气体会腐蚀泵,必须要用特殊的材质才能满足需求。

 工作原理

它的工作原理和一般容积泵相同,由定子、转子、旋片、缸体、电机等主要零件组成。带有旋片的转子,偏心地安装在定缸内,当转子高速旋转时,转子槽内四个径向滑动旋片将泵腔分隔成四个工作室,由于离心力作用,旋片紧贴在缸壁,把定子进排出口分离开来,周而复始运转,进行变容,将吸入气体,从排气口排出,从而达到抽气目的。

 用途范围

无油真空泵可应用于下列各项工作中:HNT10无油隔膜真空泵

1、自动包装线上的真空吸拉列开袋、装料。

2、印刷机械上的纸张真空吸送

3、各种液体注入瓶内的高效率真空灌装。

4、各种塑料制品的真空吸塑成形。

5、物体表面在真空状态下的气密性试验

6、纸箱及瓶类物品的标鉴真空吸送粘贴。

7、真空吸引固定下的照相制版

8、真空状态下的利用压力差引导气体分析。

9、各种医药机械自动线上的配套使用。

10、加工上的非磁性零件夹用的真空吸盘夹具。

11、各种容器在真空状态下的检漏试验。

12、食品加工机械上的应用。

13、中西药厂真空蒸馏干燥。

14、医院手术室的真空吸引。

15、院校、研究所、厂矿实验室气体分析,理化实验。

16、各种医疗仪器的配套使用等。

 使用维护

1、应具有充分良好的通风条件及低于40℃的环境温度。

2、无灰尘及脏物的清洁场所。

3、无水、油等液体会降落到泵上。

4、不直接暴露在阳光里。

5、有足够的周围空间能便于泵的检查,维护和装拆。

6、泵必须安装在平坦的平面上。

7、将泵放在类似混凝土坚硬的地基上安装,如果没有条件,也可将泵牢固地安装在钢制或木制的机架上。

8、必须确保泵不因基础不牢固而引起震动。

9、与泵连接管道不宜过长和小于泵进口径,影响抽速,同是注意检查真空连接管道有否漏气。

10、接电线时,应注意电机铭牌上的规定接线要求。三相电泵要注意电机旋转方向应与泵上的标示箭头方向一致。

 结构特点

无油直联旋片真空泵,是一种旋片式单级真空泵。用来抽除密封容器中的气体,以获取真空的基本设备。

该泵可用于空调,制冷设备的修理,医疗仪器的抽吸装置,印刷机械,真空包装,真空吸塑,理化实验及需要真空环境的小型装置等各种真空作业用。还可以作为小型的油增压泵油扩散泵分子泵等的前级泵使用。

该泵不适用于抽除对黑色金属有腐蚀的,对泵油起化学反应的,含有颗粒尘埃的气体,以及含氧过高,有爆炸性的有毒气体。更不能作为传输泵(即从一个容器抽送到另一个容器)使用。

 

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