JP5545816B2 - Circulating grain dryer - Google Patents
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Description
本発明は、籾(もみ)や麦などの穀物を乾燥する循環式穀物乾燥機に係り、特に、乾燥運転の際の低燃費化、省エネ化に関するものである。 The present invention relates to a circulation type grain dryer that dries grains such as rice cakes and wheat, and particularly relates to reduction in fuel consumption and energy saving during drying operation.
従来、循環式穀物乾燥機において、穀物を乾燥する際に、熱風を生成するバーナーの灯油燃料の消費量を低減することを目的としたものが知られている(特許文献1)。この特許文献1に記載のものは、乾燥運転の途中に前記バーナー等を全停止する休止運転(調質運転)を任意時間行い、この休止運転の間に燃焼しない分だけの灯油量を低減するものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, a circulation type grain dryer has been known that aims to reduce the consumption of kerosene fuel of a burner that generates hot air when grains are dried (Patent Document 1). The one described in
上記特許文献1に記載のものは、前記休止運転する間にバーナー等を停止して燃料消費量を低減する効果はある。しかし、休止運転する条件としては、乾燥開始後、穀物水分値が20%以下まで低下し、かつ、外気温度が一番低い深夜から朝方の時間帯に限って行なうものであり、穀物水分値が20%まで乾燥されるまでの時間及び前記外気温度の低い時間帯以外のときには、何ら燃料消費量を低減する手段が講じられていないものであった。
そこで、本願発明は上記問題点にかんがみ、灯油燃料の消費量をより低減して省エネルギー化を図った循環式穀物乾燥機を提供することを技術的課題とするものである。
The thing of the said
In view of the above problems, the present invention has as a technical problem to provide a circulation type grain dryer that further reduces energy consumption by reducing the consumption of kerosene fuel.
本発明の循環式穀物乾燥機は上記課題を解決するため、
穀物の貯留タンク部と、
該貯留タンク部から流下した穀物を熱風通風して乾燥する乾燥部と、
該乾燥部における穀物を排出する排出部と、
該排出部から排出された穀物を昇降機及び前記貯留タンク部の上部の上部横搬送手段を介して貯留タンク部に還流する還流部と、
穀物水分を測定する穀物水分測定部と、
該穀物水分測定部で測定された穀物水分値が設定水分値になるまで乾燥運転等を制御するとともに、熱風乾燥運転、送風運転及び調質運転等の運転切換を制御する運転制御部と、
を備えた循環式穀物乾燥機において、
前記運転制御部は、現在の外気条件で送風運転したときの予測乾減率dVを常に演算し、該予測乾減率dVが所定値以上の場合に前記穀物の乾燥が進行すると判断して送風運転への運転切換えを行う、という技術的手段を講じた。
In order to solve the above problems, the circulation type grain dryer of the present invention,
A grain storage tank,
A drying section for drying the grain flowing down from the storage tank section by blowing hot air;
A discharge section for discharging grain in the drying section;
A recirculation section for returning to the reservoir tank grain discharged from the outlet portion via the upper transverse conveying means of the upper temperature disembarkation and the reservoir tank,
A grain moisture measuring unit for measuring grain moisture;
An operation control unit that controls drying operation and the like until the grain moisture value measured by the grain moisture measurement unit reaches a set moisture value, and controls operation switching such as hot air drying operation, air blowing operation, and tempering operation;
In the circulating grain dryer with
The operation control unit always calculates a predicted drying rate dV when the blowing operation is performed under the current outside air condition, and determines that drying of the grain proceeds when the predicted drying rate dV is equal to or greater than a predetermined value. Technical measures were taken to switch operation to operation.
また、前記運転制御部は、前記予測乾減率dVが所定値未満の場合、穀物水分値が所定値より大きいか否かを判定し、前記穀物水分値が所定値より大きいときには乾減率を小さくした熱風乾燥運転に切換え、前記穀物水分値が所定値より小さいときには調質運転(休止運転)に切換えるとよい。これにより、休止運転(全停止)によって、排風機の駆動停止による電力使用量の低減の省エネ効果も得られる。 The operation control unit determines whether the grain moisture value is larger than a predetermined value when the predicted drying rate dV is less than a predetermined value, and determines the drying rate when the grain moisture value is larger than a predetermined value. It is preferable to switch to a reduced hot air drying operation and to a tempering operation (pause operation) when the grain moisture value is smaller than a predetermined value. Thereby, the energy-saving effect of the reduction of the electric power consumption by the drive stop of an exhaust fan is also acquired by rest driving | operation (all stop).
本発明の循環式穀物乾燥機は、乾燥運転開始後に、現在の外気条件(温度、湿度等)で送風運転したときの予測乾減率dVを常に演算し、該予測乾減率dVが所定値以上の場合に穀物の乾燥が進行すると判断してバーナー燃焼を行わない外気による送風運転に切換えるようにした。これにより、外気温度や外気湿度の外気条件が変化した場合においても、常に、乾燥が進行するような外気条件であるか否かを監視しながら送風運転への切換えを行うので、送風運転の選択・切換えが的確であり、灯油燃料の消費量を低減して省エネルギー化を図ることができ、また、穀物乾燥の進行が確保されて高水分等の穀物においてカビ等を生じさせることがなく品質的にも安全な乾燥が行える。そして、本発明の循環式穀物乾燥機は、従来の穀物乾燥機のような運転切換えする際の時間的制限を受けることがないので、灯油燃料の消費量を低減する省エネ効果を更に向上させることができる。 The circulation type grain dryer of the present invention always calculates the predicted drying rate dV when the air blowing operation is performed under the current outside air conditions (temperature, humidity, etc.) after starting the drying operation, and the predicted drying rate dV is a predetermined value. In the above case, it was judged that the drying of the grain proceeded, and the operation was switched to the blowing operation by the outside air not performing the burner combustion. As a result, even if the outside air conditions such as outside temperature and outside humidity change, switching to the blowing operation is always performed while monitoring whether or not the outside air condition is such that drying proceeds, so the selection of the blowing operation・ Switching is accurate, energy consumption can be reduced by reducing the consumption of kerosene fuel , and quality is maintained without causing mold etc. in grains with high moisture content by ensuring the progress of grain drying. Safe drying. And since the circulation type grain dryer of this invention does not receive the time restriction | limiting at the time of operation switching like the conventional grain dryer, it further improves the energy-saving effect which reduces the consumption of kerosene fuel. Can do.
図1は、本発明における循環式穀物乾燥機1の前方側斜視図であり、図2は同上の後方側斜視図であり、図3は同上の正面側から見た縦断面図である。循環式穀物乾燥機1は、穀物を貯留する貯留部2、乾燥風を通風して穀物の乾燥を行う乾燥部3及び前記通風を受けた穀物を機外に取り出す取出部4を重設して構成し、さらに、前記取出部4には、取り出された穀物を前記貯留部2に還流する穀物還流手段5を接続する。該穀物還流手段5とは昇降機5a及び上部搬送部5bのことを指す。前記上部搬送部5bの搬送終端部には、貯留部2内に臨ませた穀物分散装置5cを配設する。前記貯留部2は天井壁や側壁によって囲んで形成する。前記乾燥部3は機体中央に横設した熱風胴6と、該熱風胴6の両側に横設され、有孔壁により形成された乾燥室(穀物流下通路)7,7と、該乾燥室7の各側方に横設した排風胴8,8とを有する。そして、熱風胴6の一端開口部には熱風を供給するように熱風発生手段(バーナー)9が接続される。該熱風発生手段9により生成された熱風は、熱風胴6、乾燥室7,7及び排風胴8,8を通風し、排風胴8,8の排風口に接続される排風機10の吸引作用によって機外に排風される。なお、乾燥部3の機体を形成する側壁には穀物を張り込むための開閉蓋3aが備えてある。
Figure 1 is a front perspective view of a circulating
前記取出部4は、前記左右の乾燥室7,7の下端が交わる中央位置に横設されたロータリーバルブ11と、該ロータリーバルブ11の下方に位置して穀物を集穀する漏斗状の集穀板(ダッシュボード)13,13と、該集穀板13,13の下部の下部搬送部12とから構成される。そして、前記ロータリーバルブ11から繰出された穀物は前記下部搬送部12に集穀されて機外に搬出されるようになっている。なお、前記下部搬送部12の搬送終端側は前記昇降機5aの搬送始端側と接続し、搬出された穀物が前記昇降機5aに搬送されるようになっている。また、前記昇降機5aの側部には公知の穀物水分計15が配設されている。符号14は、循環式穀物乾燥機の運転を制御する運転制御部である。
The take-
次に、前記運転制御部14の構成について詳細に説明する。図4は運転制御部14の一例を示すブロック図である。運転制御部14は、中央演算部(以下「CPU」という)19を構成するとともに、該CPU19とそれぞれ電気的に接続した入出力回路(以下「I/O」という)20、書き込み専用の記憶部21(以下「ROM」という)及び書き込み・読み込み兼用記憶部22(以下「RAM」という)とから構成される。前記I/O20には乾燥運転ボタンや張込運転ボタン、張込量設定ダイヤル及び仕上げ水分値設定ダイヤル等からなる各種運転操作ボタン23が電気的に接続されている。この運転操作ボタン23には、通常の乾燥運転ボタンや送風運転ボタンのほか、本発明に関する省エネ乾燥運転モードボタンを備えている。このほか前記I/O20には、前記穀物水分計15や熱風発生手段9、前記昇降機5aやロータリーバルブ11などの各モータ(図示せず)を駆動させる動力系駆動回路24、乾燥運転条件等を入力設定するための入力設定部18のほか、後述する外気温度センサー16及び外気湿度センサー17を電気的に接続してある。また、運転制御部14には時計機能も備えてある。
Next, a detailed description of the construction of the prior SL
また、前記運転制御部14には、該運転制御部14の近傍などの任意の箇所に、外気温度センサー16及び外気湿度センサー17が配設してあり、これら外気温度センサー16及び外気湿度センサー17は前述のように運転制御部14に検出信号を送るようにしてある。
The
前記運転制御部14のROM21には、本発明の特徴構成である、いわゆる省エネ乾燥運転プログラムの一例が記憶してある(図5のフロー図参照)。
The
作用:
次に、上記構成の循環式穀物乾燥機1の作用を説明する。循環式穀物乾燥機1は、本発明の省エネ乾燥運転を開始する前に、前記入力設定部18から乾燥仕上水分値や穀物の張込量等を入力設定するとともに、この外の設定条件を入力設定する。そして、この後、前記運転操作ボタン23の省エネ乾燥運転モードボタンを押すことによって、前記運転制御部14による前記省エネ乾燥運転プログラムの実行が開始される。なお、穀物はあらかじめ張り込み済みとする。
Action:
Next, the operation of the circulation
ステップ1、2:
前記省エネ乾燥運転モードボタン(運転操作ボタン23)を押して前記省エネ乾燥運転プログラムを実行開始する。該省エネ乾燥運転プログラムを実行開始すると、まず、循環式穀物乾燥機1の循環系である前記穀物還流手段5やロータリーバルブ11、下部搬送部12等が駆動し運転が開始される。
The energy saving drying operation mode button (driving operation button 23) is pressed to start execution of the energy saving drying operation program. When the execution of the energy saving drying operation program is started, first, the grain recirculation means 5, the rotary valve 11, the
ステップ3:
前記外気温度センサー16及び外気湿度センサー17により外気温度及び外気湿度を測定して各値を読み込む。
Step 3:
Wherein the outside
ステップ4:
次に、前記外気温度値と外気湿度値を基にして外気飽和水蒸気圧及び外気水蒸気圧を例えば、図6(a)に示した計算式によって求め、次いで、該外気飽和水蒸気圧と外気水蒸気圧を基にして外気絶対湿度C及び外気飽和絶対湿度Dも求める。そして、該外気絶対湿度Cと外気飽和絶対湿度Dの差を演算し、そのときの外気条件において送風乾燥(送風運転)した場合に、1kgの外気が今後吸水可能な吸水量である送風空気吸水可能量Eを求める。これらの演算についても、図6(a)に示した計算式によって求めることができる。
Step 4:
Then, the outside air saturated water vapor pressure and the ambient air water vapor pressure based on the outdoor air temperature value and the outdoor air humidity value, for example, determined by calculation expression shown in FIG. 6 (a), then the external air saturated water vapor pressure and the ambient water the vapor pressure based on outside air absolute humidity C and the outdoor air saturated absolute humidity D is also determined. Then, it calculates a difference of the outer air absolute humidity C and the ambient air saturated absolute humidity D, and when blown dry (blast operation) in ambient conditions at that time, air blown water outside air 1kg is water available water absorption future The possible amount E is obtained. These calculations can also be obtained by the calculation formula shown in FIG.
ステップ5:
次に、現在、調質運転中であるか否かを判定する。前記省エネ乾燥運転プログラム開始直後の当該ステップ6の判断においては、調質運転(休止運転)のほか、熱風乾燥運転(バーナー燃焼と送風)及び外気による送風運転(送風乾燥:送風のみ)はまだ実行されていないので、次のステップ6に進む。一方、調質運転中であるときにはステップ9に進む。
Step 5:
Next, it is determined whether the tempering operation is currently in progress. In the judgment of
ステップ6:
前記穀物水分計15で穀物水分を測定して値を読み込む。
Step 6:
The
ステップ7、8:
前記測定水分値が、前記乾燥仕上水分値となっているか否かを判断し、前記乾燥仕上水分値となっていれば乾燥を終了し、一方、前記乾燥仕上水分値に未到達であれば、次のステップ9に進む。
Steps 7 and 8:
It is determined whether or not the measured moisture value is the dry finish moisture value.If the measured moisture value is the dry finish moisture value, the drying is terminated, while if the dry finish moisture value is not reached, Proceed to the
ステップ9:
このステップでは、送風乾燥(送風運転)時における予測除水量Wと予測乾減率dVを求める。前記予測除水量Wは、そのときの外気条件において送風乾燥(送風運転)した場合の1時間当たりに除水される水分量の予測値である。前記予測除水量Wは、図7に示したように、現在の外気条件に基づいて求めた前記送風空気吸水可能量E(ステップ4で算出済み)との関係において比例の相関がある。このため、前記予測除水量Wは、前記送風空気吸水可能量Eとの関係において実験的に図6(a)に示した関係式(計算式)を適宜作成し、これにより求めるようにするとよい。このとき図6(a)において、予測除水量Wの計算式における係数は単なる一例である。また、前記送風空気吸水可能量Eについては、図7に示したように、穀物水分値(籾水分)の高・低において変化し、また、穀物の張込量等に応じて適宜決定する送風量Qによっても変化するので、これらの項目も考慮に入れて前記予測除水量Wは求める必要がある。
Step 9:
In this step, the predicted water removal amount W and the predicted dryness reduction rate dV at the time of air drying (air blowing operation) are obtained. The predicted water removal amount W is a predicted value of the amount of water to be removed per hour when air blowing and drying (air blowing operation) is performed under the outdoor air conditions at that time. As shown in FIG. 7, the predicted water removal amount W has a proportional correlation with the blast air water absorption amount E (calculated in step 4) obtained based on the current outside air condition. For this reason, the predicted water removal amount W may be appropriately determined by experimentally creating the relational expression (calculation formula) shown in FIG. 6A in relation to the blast air water absorption possible amount E. . At this time, in FIG. 6A, the coefficient in the calculation formula of the predicted water removal amount W is merely an example. Further, as shown in FIG. 7, the blowable air water absorption amount E varies depending on the grain moisture value (powder moisture) high and low, and is appropriately determined according to the amount of cereal filling. Since it also changes depending on the air volume Q, it is necessary to obtain the predicted water removal amount W taking these items into consideration.
一方、前記予測乾減率dVは、現在の外気条件において送風乾燥(送風運転)した場合の1時間当たりに乾燥される乾減率の予測値である。前記予測乾減率dVの計算は、例えば、図6(b)の計算例1に示したように、まず、現在の外気条件に基づいて求めた上記予測除水量Wを考慮に入れ、1時間後の推定籾水分(推定穀物水分)Y=23.7%を求め、次いで、測定水分値24%から23.7%を引き算することにより、計算例1の場合、予測乾減率dVは0.3%/hとして求めることができる。また、図6(c)の計算例2についても同様に予測乾減率dVを求めることができる。 On the other hand, the predicted drying rate dV is a predicted value of the drying rate that is dried per hour when blown and dried (fan operation) under the current outside air conditions. For example, as shown in Calculation Example 1 in FIG. 6B, the predicted dryness reduction rate dV is calculated by taking into consideration the predicted water removal amount W obtained based on the current outside air condition , for one hour. Subsequent estimated drought moisture (estimated grain moisture ) Y = 23.7% is obtained, and then by subtracting 23.7% from the measured moisture value of 24%, in the case of calculation example 1, the predicted drying rate dV is 0. .3% / h. In addition, the predicted dryness reduction rate dV can be similarly obtained for calculation example 2 in FIG.
ステップ10:
このステップは、ステップ9で求めた前記予測乾減率dVが所定の乾減率以上か否かを判定して、現在の外気条件において送風乾燥(送風運転)した場合の乾燥作用の進行程度を予測し、送風乾燥するか否かについて判断する。前記予測乾減率dVが例えば0.2%/h以上である場合には、送風運転しても現在の外気条件において乾燥作用の進行が確保されることが予測されるため、ステップ11に進んで送風乾燥(送風運転)を開始する。一方、前記予測乾減率dVが0.2%/h未満の場合には、ステップ12に進む。
Step 10:
In this step, it is determined whether or not the predicted dryness rate dV obtained in
ステップ11:
このステップでは、送風乾燥(送風運転)の実行が開始される。該送風運転は、前記バーナー9を燃焼することなく、前記排風機10の作用によって循環式穀物乾燥機1の正面側から外気を吸引して前記乾燥室7を流下する穀物に通風させる運転である。このため、当該送風運転を行っている間は、前記バーナー9を駆動しないので灯油燃料が消費されず、省エネルギーな乾燥が進行なされる。また、このとき、送風運転を行っても前記予測乾減率dVが0.2%/h以上であるので、穀物が高水分であっても穀物にカビ等を生じさせることなく乾燥させることができ、穀物品質にも安全な乾燥を進行することができる。
Step 11:
In this step, execution of blow drying (blow operation) is started. The air blowing operation is an operation of sucking outside air from the front side of the circulation
ステップ12:
このステップでは、前記ステップ6で測定した穀物水分値が18%未満か否かを判断すし、穀物水分値が18%よりも低い場合はステップ13に進んで調質運転(停止運転)を行なう一方、穀物水分値が18%よりも高い場合はステップ14に進んで熱風乾燥運転を行なう。
Step 12:
In this step, it is determined whether or not the grain moisture value measured in
ステップ13:
このステップでは調質運転を行なう。該調質運転は、循環式穀物乾燥機1の循環系である前記穀物還流手段5やロータリーバルブ11等の駆動を停止し、また、前記排風機10も駆動停止し、前記貯留部2において穀物が調質(テンパリング)される。当該調質運転により、バーナー9の燃焼及び送風機10の駆動が共に停止するので、灯油消費量の低減及び電力使用量の低減による省エネ効果を奏する。
Step 13:
In this step, tempering operation is performed. The tempering operation stops the driving of the grain recirculation means 5 and the rotary valve 11 which are the circulation system of the circulation
ステップ14:
このステップでは熱風乾燥運転を行なう。該熱風乾燥運転は、前記バーナー9を駆動し、灯油の燃焼量等を抑えながら比較的低温の熱風を生成し、前記乾燥室7を流下する穀物に通風し、低速(乾減率を小さめ)で穀物乾燥を行なう運転である。これにより、高水分の乾燥穀物にカビ等を生じさせることがないように、燃焼量等を抑えた低燃費による熱風生成によって安全な乾燥を進行することができる。
Step 14:
In this step, a hot air drying operation is performed. In the hot air drying operation, the
以上のステップにより、本発明の省エネ乾燥運転プログラム(図5)は、現在の外気条件を監視しながら、バーナー燃焼をできるだけ行わないで省エネ効果(灯油燃料の消費量を低減)を得る目的で、送風乾燥(ステップ11)、調質運転(全停止運転、ステップ13)及び熱風乾燥(低速・ゆっくり、前記ステップ14)のいずれかの運転に切換える。そして、この後、前記ステップ3に戻って、上記と同様の判断・処理が、穀物水分値が乾燥仕上水分値になるまで繰り返し行なわれる。これにより、外気温度や外気湿度の外気条件が変化した場合においても、随時、前記送風乾燥した場合の前記予測乾減率dVを求め、送風乾燥するか又はその他の運転をするかを的確に判断して運転が行われる。このため、常に、乾燥が進行するような外気条件であるか否かを監視しながら送風運転への切換えを的確に行い、灯油燃料の消費量を削減して省エネルギー運転を図り、乾燥穀物の品質を低下しない安全な乾燥が可能になる。
With the above steps, the energy-saving drying operation program of the present invention (FIG. 5) is for the purpose of obtaining energy-saving effect (reducing consumption of kerosene fuel) without performing burner combustion as much as possible while monitoring the current outside air conditions. The operation is switched to one of blow drying (step 11), tempering operation (all stop operation, step 13) and hot air drying (low speed / slow, step 14). Thereafter, returning to
本発明によれば、本発明の循環式穀物乾燥機により、現在の外気条件に基づいて送風乾燥した場合に乾燥作用が進行するか否かを常に判断しながら送風運転への切換えを行うようにしたので、高水分の穀物においても品質に悪影響を及ぼすことなく安全な乾燥が行なえ、また、灯油燃料の消費量を低減した省エネルギーな乾燥が行えるようになる。 According to the present invention, the circulation grain dryer according to the present invention switches to the air blowing operation while always judging whether or not the drying action proceeds when air drying is performed based on the current outside air condition. As a result, safe drying can be performed without adversely affecting the quality of high moisture grains, and energy-saving drying with reduced consumption of kerosene fuel can be performed.
1 循環式穀物乾燥機
2 貯留部
3 乾燥部
3a 開閉蓋
4 取出部
5 穀物還流手段
5a 昇降機
5b 上部搬送部
5c 穀物分散装置
6 熱風胴
7 乾燥室
8 排風胴
9 熱風発生手段(バーナー)
10 排風機
11 ロータリーバルブ
12 下部搬送部
13 集穀板
14 運転制御部
15 穀物水分計
16 外気温度センサー
17 外気湿度センサー
18 入力設定部
19 中央演算部(CPU)
20 入出力回路(I/O)
21 書き込み専用記憶部(ROM)
22 書き込み・読み込み兼用記憶部(RAM)
23 運転操作ボタン
24 動力系駆動回路
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
20 I / O circuit (I / O)
21 Write-only memory (ROM)
22 Write / read memory unit (RAM)
23
Claims (2)
該貯留タンク部から流下した穀物を熱風通風して乾燥する乾燥部と、
該乾燥部における穀物を排出する排出部と、
該排出部から排出された穀物を昇降機及び前記貯留タンク部の上部の上部横搬送手段を介して貯留タンク部に還流する還流部と、
穀物水分を測定する穀物水分測定部と、
該穀物水分測定部で測定された穀物水分値が設定水分値になるまで乾燥運転等を制御するとともに、熱風乾燥運転、送風運転及び調質運転の運転切換を制御する運転制御部と、
を備えた循環式穀物乾燥機において、
前記運転制御部は、現在の外気条件で送風運転したときの予測乾減率dVを常に演算し、該予測乾減率dVが所定値以上の場合に前記穀物の乾燥が進行すると判断して送風運転への運転切換えを行うことを特徴とする循環式穀物乾燥機。 A grain storage tank,
A drying section for drying the grain flowing down from the storage tank section by blowing hot air;
A discharge section for discharging grain in the drying section;
A recirculation section for returning to the reservoir tank grain discharged from the outlet portion via the upper transverse conveying means of the upper temperature disembarkation and the reservoir tank,
A grain moisture measuring unit for measuring grain moisture;
An operation control unit that controls the drying operation and the like until the grain moisture value measured by the grain moisture measurement unit reaches a set moisture value, and that controls operation switching between hot air drying operation, air blowing operation, and tempering operation,
In the circulating grain dryer with
The operation control unit always calculates a predicted drying rate dV when the blowing operation is performed under the current outside air condition, and determines that drying of the grain proceeds when the predicted drying rate dV is equal to or greater than a predetermined value. Circulation type grain dryer characterized by switching operation to operation.
The operation control unit determines whether or not the grain moisture value is larger than a predetermined value when the predicted drying rate dV is less than a predetermined value, and decreases the drying rate when the grain moisture value is larger than a predetermined value. The circulating grain dryer according to claim 1 , wherein the circulation grain dryer is switched to a hot air drying operation and switched to a tempering operation when the grain moisture value is smaller than a predetermined value.
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