CN114345067A - 一种综合性气载放射性净化*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种综合性气载放射性净化***,属于核电站辐射防护的技术领域,包括依次连接的雾化吸收模块、除湿模块以及过滤模块;雾化吸收模块包括溶液箱和雾化喷头,雾化喷头连接有气载放射性气体管路,雾化喷头还连接有将溶液箱内的溶液泵入雾化喷头内与气载放射性气体混合的增压器;除湿模块包括与溶液箱连通的挡水器,以及通过压缩机相互连通的蒸发器和冷凝器,蒸发器与挡水器连接;过滤模块包括与冷凝器连接的碘吸附净化支路,碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器、碘吸附器、高效过滤器和第一离心风机。本申请能针对空气的气载放射性成分进行处理,降低空气中的气载放射性物质含量,减少人员现场处理作业次数和时间,保障人员安全。
Description
技术领域
本申请涉及核电站辐射防护的技术领域,特别涉及一种综合性气载放射性净化***。
背景技术
核电站在运行过程中会产生气载放射性物质,如放射性气溶胶、放射性碘和放射性惰性气体、放射性型同位素氘和氚等。这些物质一旦被人体吸入,会造成严重的内照射伤害,严重威胁工作人员的健康。因此核电站一般采用核岛厂房通风***以降低厂房内部的气载放射性气体浓度,通风***向外界环境排放时会采用碘吸附器进行过滤处理,以减少对环境的伤害。
目前国际上将鼓泡法作为未来过滤气载放射性气体的一种手段,通过鼓泡将气载放射性气体中的气载放射性物质溶解于水中,难溶于水的物质则在水中添加相关溶剂,将难容的核素溶于溶液中。虽然核电站核岛通风采用碘吸附过滤处理虽过滤效率很高,但依然存在如下缺点:
例如碘吸附净化装置体积较大,空气湿度较大时过滤器容易受潮影响正常使用,需定期进行人为更换,威胁人员人身安全等等,自动化程度不高。因此发明合理设计了一种综合性气载放射性净化***,提高净化效率及自动化程度,具有重要的意义。
发明内容
本申请实施例提供一种综合性气载放射性净化***,以解决相关技术中碘吸附净化装置易受潮影响正常使用,需定期进行人为更换,威胁人员人身安全的问题。
本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,包括:沿气载放射性气体的流动方向依次连接的雾化吸收模块、除湿模块以及过滤模块;
所述雾化吸收模块包括溶液箱和位于所述溶液箱内的雾化喷头,所述雾化喷头连接有气载放射性气体管路,所述雾化喷头还连接有将溶液箱内的溶液泵入雾化喷头内与气载放射性气体混合的增压器;
除湿模块包括与溶液箱连通的挡水器,以及通过压缩机相互连通的蒸发器和冷凝器,所述蒸发器与挡水器连接,以将挡水器排出的气载放射性气体进入蒸发器进行液化;
所述过滤模块包括与冷凝器连接的碘吸附净化支路,所述碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器、碘吸附器、高效过滤器和第一离心风机。
在一些实施例中:所述雾化喷头设有与气载放射性气体管路连接的气载放射性气体入口,所述气载放射性气体管路上设有空气调节器,所述溶液箱的顶部设有与挡水器连通的空气管路。
在一些实施例中:所述溶液箱设有溶液出口,所述溶液出口与增压器之间通过溶液管道依次连接有第一截止阀、Y型过滤器和第二截止阀;
所述雾化喷头设有溶液进口,所述增压器与雾化喷头的溶液进口之间通过溶液管道依次连接有第三截止阀、止回阀和压力调节阀。
在一些实施例中:所述溶液箱还设有溶液补充管路、溶液排水管路和溶液溢流管路,所述溶液补充管路上连接有第四截止阀,所述溶液排水管路上连接有第五截止阀,所述溶液溢流管路的进水口高度低于雾化喷头的高度,所述溶液溢流管路上连接有第六截止阀。
在一些实施例中:所述溶液箱的顶部设有排气管,所述排气管上连接有排气阀,所述挡水器和蒸发器的底部均设有凝水盘,所述凝水盘的底部设有将凝水盘内的液体流入溶液箱内的冷凝水管。
在一些实施例中:所述蒸发器和冷凝器之间还连接有膨胀阀,所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀依次连接组成流通制冷剂的循环回路,以使挡水器排出的气载放射性气体进入蒸发器后被凝结成水溶液,经过蒸发器进入冷凝器的气载放射性气体被加热干燥。
在一些实施例中:所述过滤模块包括与冷凝器连接的旁通支路,所述旁通支路和碘吸附净化支路的入口设有与冷凝器连接的转换阀门,所述旁通支路包括相互连接的第二初效过滤器和第二离心风机。
在一些实施例中:所述冷凝器的出口设有检测气载放射性气体浓度的传感器,所述传感器通过控制器与转换阀门连接,以使气载放射性气体浓度低于设定阈值时打开所述旁通支路。
在一些实施例中:所述溶液箱内的雾化喷头设有多个,多个雾化喷头在溶液箱内阵列排列或圆周均布排列。
在一些实施例中:所述雾化喷头的出水口朝上。
本申请提供的技术方案带来的有益效果包括:
本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,由于本申请的综合性气载放射性净化***设置了沿气载放射性气体的流动方向依次连接的雾化吸收模块、除湿模块以及过滤模块,其中,雾化吸收模块包括溶液箱和位于溶液箱内的雾化喷头,雾化喷头连接有气载放射性气体管路,雾化喷头还连接有将溶液箱内的溶液泵入雾化喷头内与气载放射性气体混合的增压器;除湿模块包括与溶液箱连通的挡水器,以及通过压缩机相互连通的蒸发器和冷凝器,蒸发器与挡水器连接;过滤模块包括与冷凝器连接的碘吸附净化支路,碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器、碘吸附器、高效过滤器和第一离心风机。
因此,本申请的综合性气载放射性净化***首先通过雾化吸收模块将气载放射性气体中的气载放射性物质溶解于溶液中,降低气载放射性气体中气载放射性物质的含量。除湿模块是将雾化吸收模块处理后的气载放射性气体内含有的溶液进行干燥除湿,将含有溶液的气载放射性气体凝结成水溶液,降低气载放射性气体的水分含量。过滤模块用于进一步处理除湿模块处理后的气载放射性气体中放射性颗粒、核素碘等物质。该***能针对空气的气载放射性成分进行处理,降低空气中的气载放射性物质含量。溶液能够自动补充和排放,提高自动化水平,减少人员现场处理,保障人员安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的结构框图。
附图标记:
1、溶液箱;2、雾化喷头;3、增压器;4、压力调节阀;5、空气调节器;6、第六截止阀;7、第五截止阀;8、第四截止阀;9、第一截止阀;10、Y型过滤器;11、第二截止阀;12、第三截止阀;13、止回阀;14、排气阀;15、挡水器;16、蒸发器;17、冷凝器;18、压缩机;19、膨胀阀;20、凝水盘;21、第一初效过滤器;22、碘吸附器;23、高效过滤器;24、转换阀门;25、第二初效过滤器;26、第一离心风机;27、第二离心风机;28、空气管路;29、冷凝水管;30、溶液补充管路;31、溶液排水管路;32、溶液溢流管路;33、雾化吸收模块;34、除湿模块;35、过滤模块;36、气载放射性气体管路。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,其能解决相关技术中碘吸附净化装置易受潮影响正常使用,需定期进行人为更换,威胁人员人身安全的问题。
参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,包括:沿气载放射性气体的流动方向依次连接的雾化吸收模块33、除湿模块34以及过滤模块35。雾化吸收模块33用于吸收气载放射性气体中难溶于水和易溶于水的物质;除湿模块34用于去除气载放射性气体中水分;过滤模块35用于过滤吸收气载放射性气体中半衰期较长的核素碘。
具体地,雾化吸收模块33包括溶液箱1和位于所述溶液箱1内的雾化喷头2,所述雾化喷头2连接有气载放射性气体管路36,气载放射性气体管路36用于连接气载放射性气体的气源。所述雾化喷头2还连接有将溶液箱1内的溶液泵入雾化喷头2内与气载放射性气体混合的增压器3。气载放射性气体通过气载放射性气体管路36进入雾化喷头2,与溶液一起雾化进入溶液箱1内。气载放射性气体管路36与溶液雾化的主要目的是将气载放射性气体管路36与溶液充分接触,使气载放射性气体管路36中含有放射性气溶胶、放射性同位素氘和氚的水蒸气等溶于溶液中,溶液成分根据气载放射性物质成分确定。
除湿模块34包括与溶液箱1连通的挡水器15,以及通过压缩机18相互连通的蒸发器16和冷凝器17。挡水器15用于将从溶液箱1中排出的雾化空气形成的较大水滴截留,以降低气载放射性气体内水分含量。所述蒸发器16与挡水器15连接,以将挡水器15排出的气载放射性气体进入蒸发器16进行冷凝液化,以进一步降低气载放射性气体内水分含量。从蒸发器16中冷凝液化后的气载放射性气体进入冷凝器17进行加热干燥,再进一步降低气载放射性气体内水分含量。
过滤模块35包括与冷凝器17连接的碘吸附净化支路,所述碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器21、碘吸附器22、高效过滤器23和第一离心风机26。从冷凝器17排出的气载放射性气体先后经过第一初效过滤器21、碘吸附器22和高效过滤器23后通过第一离心风机26排出,气载放射性气体经过碘吸附净化支路的处理,进一步过滤吸收气载放射性气体中的放射性颗粒、核素碘等物质后达标排放。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的雾化喷头2设有与气载放射性气体管路36连接的气载放射性气体入口,在气载放射性气体管路36上设有调节进入雾化喷头2内气载放射性气体流量的空气调节器5,空气调节器5优选但不限于为电控调节器。在溶液箱1的顶部设有与挡水器15连通的空气管路28,位于溶液箱1内的雾化空气随着溶液箱1内的气压的升高从空气管路28自动进入挡水器15内。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的溶液箱1的底部设有溶液出口,溶液出口与增压器3之间通过溶液管道依次连接有第一截止阀9、Y型过滤器10和第二截止阀11。第一截止阀9和第二截止阀11用于开启和关闭第一出口与增压器3之间的溶液管路。Y型过滤器10用于过滤从溶液箱1中流出溶液中的杂质。
雾化喷头2设有溶液进口,在增压器3与雾化喷头2的溶液进口之间通过溶液管道依次连接有第三截止阀12、止回阀13和压力调节阀4。第三截止阀12用于开启和关闭增压器3与雾化喷头2的溶液进口之间的溶液管路的通断,压力调节阀4用于调节增压器3与雾化喷头2的溶液进口之间的溶液的流速和流量,止回阀13用于将溶液箱1内的溶液单向流入雾化喷头2内,防止溶液回流。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的溶液箱1还设有溶液补充管路30、溶液排水管路31和溶液溢流管路32。溶液补充管路30上连接有第四截止阀8,溶液排水管路31上连接有第五截止阀7,溶液溢流管路32的进水口高度低于雾化喷头2的高度,所述溶液溢流管路32上连接有第六截止阀6。
溶液补充管路30用于向溶液箱1内自动补充溶液,第四截止阀8用于控制溶液补充管路30的通断,第四截止阀8优选但不限于为电控阀,实现对溶液箱1自动补充溶液。溶液排水管路31用于将溶液箱1内的溶液排出,第五截止阀7用于控制溶液排水管路31的通断,第五截止阀7优选但不限于为电控阀,实现对溶液箱1自动排出溶液。溶液溢流管路32用于控制溶液箱1内溶液的液面高度,第六截止阀6用于控制溶液溢流管路32的通断,溶液溢流管路32优选但不限于为电控阀,实现对溶液箱1内溶液液面高度的自动调整。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的溶液箱1的顶部设有排气管,在排气管上连接有排气阀14,当溶液箱1内充入溶液后,封闭的溶液箱1内的空气通过排气阀14自动排出。挡水器15和蒸发器16的底部均设有凝水盘20,所述凝水盘20的底部设有将凝水盘20内的液体流入溶液箱1内的冷凝水管29。气载放射性气体从挡水器15和蒸发器16流出后,气载放射性气体中大部分的溶液水蒸气会凝结成水溶液,进入凝水盘20后在重力的作用下通过冷凝水管29回流至溶液箱1内。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的蒸发器16和冷凝器17之间还连接有膨胀阀19。所述蒸发器16、压缩机18、冷凝器17和膨胀阀19依次连接组成流通制冷剂的循环回路,以使挡水器15排出的气载放射性气体进入蒸发器16后被凝结成水溶液,经过蒸发器16进入冷凝器17的气载放射性气体被加热干燥。
由蒸发器16、压缩机18、冷凝器17和膨胀阀19依次连接组成流通制冷剂的循环回路,循环回路内部的制冷剂不断被压缩和膨胀,使的蒸发器16表面温度较低,冷凝器17表面温度较高,经过挡水器15的气载放射性气体进入蒸发器16表面后,气载放射性气体中大部分的溶液水蒸气会凝结成水溶液,进入凝水盘20后在重力的作用下通过冷凝水管29回流至溶液箱1内。经过蒸发器16后的空气进入冷凝器17升温,进一步将气载放射性气体干燥降低空气湿度,然后冷凝器17出口的空气进入过滤模块35。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的过滤模块35包括与冷凝器17连接的旁通支路,所述旁通支路和碘吸附净化支路的入口设有与冷凝器17连接的转换阀门24,所述旁通支路包括相互连接的第二初效过滤器25和第二离心风机27。在冷凝器17的出口设有检测气载放射性气体浓度的传感器(图中未画出),所述传感器通过控制器(图中未画出)与转换阀门24连接,以使气载放射性气体浓度低于设定阈值时打开所述旁通支路。
本申请实施例在过滤模块35内部有两个支路,一个支路为碘吸附净化支路,另一个支路为旁通支路,两个支路通过转换阀门24切换运行,当进入过滤模块35的气载放射性气体中放射性剂量水平仍然很高时,转换阀门24切换至碘吸附净化支路运行,气载放射性气体先后经过第一初效过滤器21、碘吸附器22和高效过滤器23后通过第一离心风机26排出,气载放射性气体经过碘吸附净化支路的处理,进一步过滤吸收气载放射性气体中的放射性颗粒、核素碘等物质。当进入过滤模块35的气载放射性气体中气载放射性剂量水平较低时,则转换阀门24切换至旁通支路运行,此时气载放射性气体则经过第二初效过滤器25后经第二离心风机27排出。
在一些可选实施例中:参见图1所示,本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,该综合性气载放射性净化***的溶液箱1内的雾化喷头2设有多个,雾化喷头2的具体数量根据实际需要具体设定,多个雾化喷头2在溶液箱1内阵列排列或圆周均布排列,且多个雾化喷头2的出水口朝上,从多个雾化喷头2喷出的溶液在下落的过程中还能够与气载放射性气体再一次混合。
工作原理
本申请实施例提供了一种综合性气载放射性净化***,由于本申请的综合性气载放射性净化***设置了沿气载放射性气体的流动方向依次连接的雾化吸收模块33、除湿模块34以及过滤模块35,其中,雾化吸收模块33包括溶液箱1和位于溶液箱1内的雾化喷头2,雾化喷头2连接有气载放射性气体管路36,雾化喷头2还连接有将溶液箱1内的溶液泵入雾化喷头2内与气载放射性气体混合的增压器3;除湿模块34包括与溶液箱1连通的挡水器15,以及通过压缩机18相互连通的蒸发器16和冷凝器17,蒸发器16与挡水器15连接;过滤模块35包括与冷凝器17连接的碘吸附净化支路,碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器21、碘吸附器22、高效过滤器23和第一离心风机26。
因此,本申请的综合性气载放射性净化***首先通过雾化吸收模块33将气载放射性气体中的气载放射性物质溶解于溶液中,降低气载放射性气体中气载放射性物质的含量。除湿模块34是将雾化吸收模块33处理后的气载放射性气体内含有的溶液进行干燥除湿,将含有溶液的气载放射性气体凝结成水溶液,降低气载放射性气体的水分含量。过滤模块35用于进一步处理除湿模块34处理后的气载放射性气体中放射性颗粒、核素碘等物质。该***能针对空气的气载放射性成分进行处理,降低空气中的气载放射性物质含量。溶液能够自动补充和排放,提高自动化水平,减少人员现场处理,保障人员安全。
在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是,在本申请中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种综合性气载放射性净化***,其特征在于,包括:沿气载放射性气体的流动方向依次连接的雾化吸收模块(33)、除湿模块(34)以及过滤模块(35);
所述雾化吸收模块(33)包括溶液箱(1)和位于所述溶液箱(1)内的雾化喷头(2),所述雾化喷头(2)连接有气载放射性气体管路(36),所述雾化喷头(2)还连接有将溶液箱(1)内的溶液泵入雾化喷头(2)内与气载放射性气体混合的增压器(3);
除湿模块(34)包括与溶液箱(1)连通的挡水器(15),以及通过压缩机(18)相互连通的蒸发器(16)和冷凝器(17),所述蒸发器(16)与挡水器(15)连接,以将挡水器(15)排出的气载放射性气体进入蒸发器(16)进行液化;
所述过滤模块(35)包括与冷凝器(17)连接的碘吸附净化支路,所述碘吸附净化支路包括依次连通的第一初效过滤器(21)、碘吸附器(22)、高效过滤器(23)和第一离心风机(26)。
2.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述雾化喷头(2)设有与气载放射性气体管路(36)连接的气载放射性气体入口,所述气载放射性气体管路(36)上设有空气调节器(5),所述溶液箱(1)的顶部设有与挡水器(15)连通的空气管路(28)。
3.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述溶液箱(1)设有溶液出口,所述溶液出口与增压器(3)之间通过溶液管道依次连接有第一截止阀(9)、Y型过滤器(10)和第二截止阀(11);
所述雾化喷头(2)设有溶液进口,所述增压器(3)与雾化喷头(2)的溶液进口之间通过溶液管道依次连接有第三截止阀(12)、止回阀(13)和压力调节阀(4)。
4.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述溶液箱(1)还设有溶液补充管路(30)、溶液排水管路(31)和溶液溢流管路(32),所述溶液补充管路(30)上连接有第四截止阀(8),所述溶液排水管路(31)上连接有第五截止阀(7),所述溶液溢流管路(32)的进水口高度低于雾化喷头(2)的高度,所述溶液溢流管路(32)上连接有第六截止阀(6)。
5.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述溶液箱(1)的顶部设有排气管,所述排气管上连接有排气阀(14),所述挡水器(15)和蒸发器(16)的底部均设有凝水盘(20),所述凝水盘(20)的底部设有将凝水盘(20)内的液体流入溶液箱(1)内的冷凝水管(29)。
6.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述蒸发器(16)和冷凝器(17)之间还连接有膨胀阀(19),所述蒸发器(16)、压缩机(18)、冷凝器(17)和膨胀阀(19)依次连接组成流通制冷剂的循环回路,以使挡水器(15)排出的气载放射性气体进入蒸发器(16)后被凝结成水溶液,经过蒸发器(16)进入冷凝器(17)的气载放射性气体被加热干燥。
7.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述过滤模块(35)包括与冷凝器(17)连接的旁通支路,所述旁通支路和碘吸附净化支路的入口设有与冷凝器(17)连接的转换阀门(24),所述旁通支路包括相互连接的第二初效过滤器(25)和第二离心风机(27)。
8.如权利要求7所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述冷凝器(17)的出口设有检测气载放射性气体浓度的传感器,所述传感器通过控制器与转换阀门(24)连接,以使气载放射性气体浓度低于设定阈值时打开所述旁通支路。
9.如权利要求1所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述溶液箱(1)内的雾化喷头(2)设有多个,多个雾化喷头(2)在溶液箱(1)内阵列排列或圆周均布排列。
10.如权利要求1或9所述的一种综合性气载放射性净化***,其特征在于:
所述雾化喷头(2)的出水口朝上。
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CN202111671807.4A CN114345067A (zh) | 2021-12-31 | 2021-12-31 | 一种综合性气载放射性净化*** |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2021-12-31 CN CN202111671807.4A patent/CN114345067A/zh active Pending
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