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爐灶燃燒是最原始的利用方法，但一般適用于農(nóng)村或山區(qū)分散獨立的家庭用爐,，它的投資最省,，但效率最低，燃燒效率在15-20%左右,。 目前我國農(nóng)村采用的燃燒爐與火灶,，大都是延襲相傳，這類燒柴爐灶的爐內(nèi)的火焰存在著大量的末完全燃燒的氣化物和炭煙等成份,，得不到充分燃燒,，而損失在大氣中。每次投料,，初期空氣量不足,，造成床層內(nèi)的氣化產(chǎn)物和大量的揮發(fā)物質(zhì)得不到充分燃燒，而變成黑色的濃煙排入大氣,，浪費能源而又污染環(huán)境,；后期的空氣量過剩,，使得煙氣帶走的能量損失增多。此外,，還帶來了爐內(nèi)的火力不均,，燃燒溫度周期性變化。由以上分析可以看到這種爐型的燃燒過程組織是造成其能源利用效率極低的主要原因,。 依據(jù)生物質(zhì)燃燒的基本特性,，新的爐型應(yīng)當(dāng)具有以下特點： 1．充分利用生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)。 2．有效利用燃燒過程碳化物質(zhì)的熱輻射能量,。 3．合理地組織爐內(nèi)過程,，保證燃燒氣體能進行有效的對流換熱。 4．空氣能均勻流暢地進入爐內(nèi),，連續(xù)穩(wěn)定,。 5．火力足、火勢均,，燃燒完全,，不冒黑煙，能源利用效率高,。 從80年代初開始,，各種各樣的節(jié)柴灶，在各級政府的重視下相繼出現(xiàn)和普及,。節(jié)柴灶的出現(xiàn),，使傳統(tǒng)舊式爐灶被節(jié)柴灶替代。由于各地薪柴種類不同,，使用爐灶的習(xí)慣不同,，節(jié)柴爐灶的型號也很多，下面簡單介紹幾種改進的爐型： 月牙形自拉風(fēng)省柴灶 河南省鎮(zhèn)平縣推廣的一種月牙型自拉風(fēng)省柴灶,，已在許多地方受到歡迎,。它的特點是省柴、省時間,，五口之家用這種灶做飯,，每頓約需半小時。燒開5公斤水約用8分鐘,，耗高粱稈400克,。使用這種灶，屋內(nèi)無煙,，灰塵少,，干凈衛(wèi)生，操作也簡便,。特別是所用燃料來源廣,，柴、草都能燒,，適合在黃河南北廣大農(nóng)村使用,。拉風(fēng)灶形式多樣，其中一種結(jié)構(gòu)如下： 1) 爐篦子后沿正對著鍋底中心,，爐篦子前沿挨著灶門,，約140毫米。爐篦子的安裝前高后低,，高度相差約30毫米,。吊火高度（爐底至爐南子的距離）100－120毫米。 2) 灶膛的后半部設(shè)有攔火圈,，正面呈月牙型,，側(cè)面 呈孤型。攔火圈上沿薄,，下邊寬,。這個月牙型是中部高，兩端低,。攔火圈的外徑中部與爐壁距離50毫米,，向兩側(cè)逐步減到30毫米；攔火圈內(nèi)徑與鍋的間隙,，中間 5毫米,，兩側(cè)8毫米。攔火圈的作用,，是把火集中攔在鍋底,，使可燃的氣體灶膛內(nèi)得到充分燃燒，以提高熱利用率,。攔火圈可用粘土,、頭發(fā)茬或麻刀加入少量食鹽水調(diào)和而成，以達到堅固,、光滑的要求,。 3) 靠煙囪自然抽風(fēng)，煙囪高度應(yīng)超過房脊,。一般3米左右,。砌煙囪要嚴密不漏氣。 4) 灶門在不影響燒柴的情況下小一點為好,，一般寬l40毫米,，高140～160毫米。灶門小是為了減少外界冷空氣的影響,，便于控制爐內(nèi)熱量散失,。 5) 下灰道,，用于貯存柴灰和灶膛通風(fēng)。 安義省柴灶 江西省安義縣推廣的一種贛I型省柴灶,。其特點是進柴灶口小,，適合于燒硬柴、碎木塊,、樹枝和鋸末等,。灶體保溫性好，能充分利用余熱,。一般晚飯后將鍋加滿水,，堵塞好地風(fēng)口、進柴口和關(guān)好煙囪閘板,，次日早晨鍋內(nèi)水溫可保持在40度左右,。若按上述方法將做好的飯菜放在鍋內(nèi)，數(shù)小時后飯菜仍然溫?zé)?。農(nóng)村群眾對這種能保溫的節(jié)柴灶十分歡迎,。而且這種灶清潔衛(wèi)生，使用安全,。 1) 灶芯呈葫蘆狀,，分為三段，壁厚25毫米,，用耐火水泥和谷殼灰制成(二者比例1：2),，故保溫性好，而且輕,。灶芯底部斜插爐條,，灶芯中部斜裝一個進柴筒。灶芯做成葫蘆狀是使燃料在灶膛中得到充分燃燒,，并讓火焰直沖鍋底,，同時鍋底下邊有聚熱反射層，使鍋受熱均勻,。 2) 灶芯周圍用谷殼灰填實,，以減少熱量損失，使生火快,，省時省柴,。 3) 進柴灶口不能冒煙。若發(fā)現(xiàn)冒煙,，則是煙囪排煙有故障,，應(yīng)及時處理。 爐芯水箱節(jié)柴灶 浙江省富陽縣一帶推廣一種爐芯水箱節(jié)柴灶，該灶的熱效率為38%,，比普通爐灶有明顯節(jié)柴效果,。此種灶內(nèi)的零部件已商品化生產(chǎn)，農(nóng)民可在市場任意選購,。 浙江省許多縣都有大量推廣,，對減少林木砍伐起到了積極作用,。 爐芯水箱灶的水箱可用鋁和銅制成,，水箱連接一條腰帶形水管，該水管裝置于煙道附近,，以充分利用灶火的余熱將水加溫,。 節(jié)能連鍋灶 洪湖市農(nóng)能辦在長期改灶實踐中，探索出了一種適合多種燃料的節(jié)能連鍋灶,。 性能和特點：該灶占地面積小,、，燒火做飯,、炒菜,、燉湯、燒開水和熱水等炊事在40分鐘左右可一次性完成,，很適合農(nóng)村使用,；該灶可燃燒軟、硬柴草,，如作物秸稈,、枯木、樹枝或煤炭等多種燃料,，點火容易,，上火快，操作也很方便．該灶主要由進風(fēng)道,、灶門,、灶膛、爐齒,、 (雙層爐齒)斜齒,、拖齒(爐橋)，欄火圈,、保溫層,、回?zé)煵邸⑦^火道,、煙道口,、吞煙火板、封火板門．熱水器、料箱(裝谷殼,、棉殼等色殼用的),，煙閘門和煙囪等結(jié)構(gòu)而成。 主要性能指標(biāo),，根據(jù)現(xiàn)場測試(三次燃燒麥草取平均埠)結(jié)果如下： 升溫速度4.63℃／分,，蒸發(fā)速度0.039kg／分，降溫速度0.15℃／分,，前鍋熱效率28.8％,，后鍋熱效率7.15％。 二次進風(fēng)省柴灶（松溪Ⅱ型省柴灶） 由福建省松溪縣能源辦開發(fā),，其原理為：燃燒三要素(空氣,、溫度和時間)不是單獨發(fā)生作用的，而是相互影響,。燃料已經(jīng)燃燒并在爐膛形成一個高溫區(qū)域后,，加強通風(fēng)補充氧氣才是有意義的。二次風(fēng)就是在燃料已經(jīng)燃燒,，并形成一個高溫區(qū)域后急需增氧的情況下,，進入燃燒室、幫助燃燒,、提高了爐灶的熱效率,。 該灶由爐門、燃燒室,、二次進風(fēng)道,、出灰通風(fēng)道、煙囪等部分組成,。 爐門用鐵皮做成,，規(guī)格180x180mm，可以開關(guān),，中部開個小孔,，用來觀察爐膛柴片燃燒情況。 燃燒室設(shè)有爐膛,、爐柵,、擋火圈、回?zé)煹?、二次進風(fēng)道及二次噴風(fēng)孔,。爐膛用斷磚做成，外表用耐火材料,，同時在周圍做好二次進風(fēng)道,，然后在爐膛外穿若干個噴風(fēng)孔。在二次進風(fēng)道上面靠爐膛的后半部設(shè)擋火圈和回風(fēng)道。擋火圈為半孤型,，中間高兩邊低,。燃燒室的設(shè)計使燃料在燃燒時火焰受擋火圈的阻擋進入回?zé)煹溃瑫r在燃料已經(jīng)燃燒并形成一個高溫區(qū)后打開二次進風(fēng)口,，增加氧氣補充,，促使燃料進一步迅速燃燒。 二次進風(fēng)設(shè)在爐門兩例,，直通燃燒室的噴風(fēng)孔,，二次風(fēng)由進風(fēng)口進入并通過風(fēng)道預(yù)熱后經(jīng)噴風(fēng)孔進入燃燒室進行補氧助燃。使用后堵住二次進風(fēng)口,，二次進風(fēng)道就成為特有的空氣保溫層,。 出灰通氣道設(shè)在燃燒爐柵底下,，是自然抽風(fēng),，進入冷空氣和排灰出渣的重要部位，可使空氣在爐柵底部預(yù)熱后,，產(chǎn)生一股噴射力,，通過爐柵進入爐膛幫助燃燒。 煙囪內(nèi)徑180x180mm,，高度3000mm以上,，要求房出屋脊500mm，砌煙囪時應(yīng)注意密封,，煙囪里面要求平整光滑,。 1一出灰通氣道；2一鐵鍋,； 3一保溫層,； 4一回風(fēng)道； 5-過道,； 6-煙囪閘板,； 7一二次進風(fēng)道； 8一爐柵,； 9-擋風(fēng)圈：10一煙囪,；11一灶門；12-灶體 圖2-1 松溪Ⅱ型省柴灶 三用無煙節(jié)能灶 三用無煙節(jié)能灶,，是指同一個灶可燒硬柴,、毛草，還可燒蜂窩煤,。 性能特點：該灶結(jié)構(gòu)簡單,。造價低，省柴省時效果好。燃料燃燒充分,，可有效利用熱能,，用0.3-0.4kg的干柴，可煮沸5kg常溫的水,。 該灶由灶體,、灶膛(灶圈、爐橋,、燃燒聚熱反射圈,、回?zé)煹馈r火圈)和煙囪組成,。 爐橋用生鐵鑄成,，或用鐵皮薄火磚亦可。爐橋的放置可采用固定式,，或活動式,，間隔15mm。如果一個灶能燒匠柴,、毛草,，或蜂窩煤，可放雙層爐橋,。上層燒硬柴,，下層燒草，上下層都可燒煤(也可放一個活動煤膽,，燒煤時放入,，燒柴時取出)。下層比上層低40mm,，下層固定,，上層活動。 聚熱反射圈也就是燃燒室與回?zé)煹乐g向燃燒室呈鍋底狀弧形的非閉合圓圈,。圈面與炊具的間隙,，靠灶門一側(cè)為30mm，靠煙囪一側(cè)為10mm,。使聚熱反射圈與炊具間隙由灶門一側(cè)向煙囪一側(cè)逐漸變小,，從而使火力散布均勻，增大炊具的受火面和吃火力,。 回?zé)煹兰淳蹮岱瓷淙εc攔火圈之間的回形通道,。總之,，它的截面積自前向后逐漸增大,，以增強抽風(fēng)力,，利于煙氣流暢，便灶門無煙倒出,。 一般舊式爐灶的熱效率約為10%左右,，經(jīng)過改造后，大多數(shù)爐灶的熱效率可提高到30％左右?，F(xiàn)在,，節(jié)柴灶的普及率在許多地區(qū)都在80％以上。盡管農(nóng)村人口持續(xù)增加,，節(jié)柴灶的普及卻使薪柴耗用量有了明顯的降低,。80年代的各種節(jié)柴灶，其設(shè)計都離不開傳統(tǒng)式爐灶的外型結(jié)構(gòu)和砌灶方式,，這與傳統(tǒng)的農(nóng)戶廚房結(jié)構(gòu)布置和生活方式有密切關(guān)系,。由于這些節(jié)柴灶不是整體制造，在大范圍推廣中,，很難保證每只灶都達到設(shè)計要求,，在質(zhì)量上和效率上也難保證預(yù)期要求。80年代末以來,，許多從事農(nóng)村能源的機構(gòu)仍在繼續(xù)進行新型節(jié)柴灶爐的設(shè)計和研究,，以進一步改進以前節(jié)柴灶的不足，主要趨勢是設(shè)計成產(chǎn)品化,、系列化，另外在燃燒和進風(fēng)上又有新的改進,，使燃燒效率有進一步的提高,。 第三節(jié) 生物質(zhì)固體成型燃料及相應(yīng)爐具的開發(fā) 薪柴、秸稈以及其他農(nóng)業(yè)廢棄物(如谷殼等)在長期的傳統(tǒng)消費中,，由于其結(jié)構(gòu)疏松,，體積大，長距離運輸顯然不經(jīng)濟,，因此大多就地使用,，主要是直接燃燒。但由于這種資源分布不均,，且不易運輸,。在資源豐富地方，浪費嚴重,，資源不能合理列用,；在資源缺乏地區(qū)，又因缺能而阻礙經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高,。為了解決這個問題,，從80年代末開始,，人們開始注目生物質(zhì)壓塊技術(shù)。 生物質(zhì)的基本組織是纖維素,、半纖維素和木質(zhì)素,，它們有一個共同的特點，是在適當(dāng)?shù)臏囟?通常為200一300℃)下會軟化,，此時如施加一定的壓力,，使其緊密粘結(jié)，冷卻后即固化成型,。 生物質(zhì)固體成型燃料就是利用生物質(zhì)的這種特性,，用壓縮成型機械，將經(jīng)過干燥和粉碎過的松散的生物質(zhì)廢料在超高壓(o．5-1t／cm2)的條件下,，靠機械與生物質(zhì)廢料之間及其生物質(zhì)廢料相互之間摩擦產(chǎn)生的熱量或外部加熱,，使纖維素、木質(zhì)素軟化,，經(jīng)擠壓成型而得到的具有一定形狀和規(guī)格的新型燃料,。 由于成型燃料除具有比重大,便于貯存和運輸，著火易,，燃燒性能好,，熱效率高的優(yōu)點外，還具有灰分小,燃燒時幾乎不產(chǎn)生SO2,不會造成環(huán)境污染等優(yōu)點,，堪稱為一種理想燃料,，有著廣闊的市場開發(fā)前景。生物質(zhì)固體成型燃料所用原料范圍非常廣泛,，'-切農(nóng)林廢棄物如秸稈,、稻殼、樹皮,、鋸屑,、樹葉、甘蔗渣等都可用于加工,，其工藝流程如下： 原料－(粉碎)－過篩－干燥－(混料)－成型－(冷卻)－包裝 專用顆粒成型燃料民用爐灶 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所開發(fā)的專用顆粒成型燃料民用爐灶,，為小型木煤氣發(fā)生爐和燃燒灶具兩部分的組合。在氣化區(qū),，利用空氣使顆粒成型燃料轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇夹詺怏w(木煤氣),，空氣中的氧與炭發(fā)生作用。為保證得到高質(zhì)量的木煤氣,、在設(shè)計氣化爐灶時,，必須充分考慮應(yīng)有足夠灼熱炭層。 爐灶結(jié)構(gòu)簡圖如圖2-2： 存料區(qū)尺寸為：長×寬×高＝40cm×25cm×18cm 氣化區(qū)尺寸為：長×寬×高＝34cm×16cm×18cm 圖2-2 專用顆粒成型燃料民用爐灶簡圖 在專用爐灶中燃燒木片及顆粒成型燃料,，其燃燒的熱效率顯著提高,，超過10％,，專用爐灶使用顆粒成型燃料的熱效率為30.3％。顆粒成型燃料在民用爐灶上應(yīng)用是完全可行的,，燃燒穩(wěn)定,，熱效率高，具有在廣大農(nóng)村,、林區(qū)居民中應(yīng)用推廣的開發(fā)前景,。 老萬牌生物質(zhì)自動燃燒器及相應(yīng)爐具 北京萬發(fā)爐業(yè)中心從2000年開始研發(fā)農(nóng)作物秸稈類生物質(zhì)顆粒燃料及其燃燒供暖設(shè)備。通過燃料的最佳配方和科學(xué)的壓制方法,，將其加工成一種顆粒狀（Φ8mm,長2.5-3cm）的燃料,，并成功地研制出世界上第一臺能夠連續(xù)自動和高效潔凈燃燒普通農(nóng)作物秸稈顆粒燃料的SWN－1型生物質(zhì)自動燃燒器，以其為核心,，還制成了暖風(fēng)壁爐,、水暖爐、炊事爐等系列爐具,，均取得了滿意效果,。 專家認為該生物質(zhì)自動燃燒器及爐具"設(shè)計獨特，結(jié)構(gòu)新穎,，造型美觀,，自動供料，自動排渣,，燃燒充分,，屬高新技術(shù)"，"經(jīng)檢測,，熱效率達到８６．０７％,，各項環(huán)保指標(biāo)均達到了國家標(biāo)準(zhǔn)和歐洲現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)"，"該技術(shù)采用了下飼式自動供料方式,，在解決生物質(zhì)燃燒結(jié)渣和焦油處理上實現(xiàn)了突破，填補了我國生物質(zhì)高效利用和暖風(fēng)壁爐具有良好的能源效益,、環(huán)境效益,，達到了國際先進水平。 技術(shù)特點：把國外的"上喂料內(nèi)燃式"改進為"下喂料半氣化外燃式",，用螺旋機械實現(xiàn)下喂料,，把熔渣從爐膛上端頂出，由旋轉(zhuǎn)式撥渣桿把灰渣撥去,，落入沉渣室,。這樣的爐子既能保證燃料充分燃燒，又能自動清渣,，達到了預(yù)期的目的,。其排放氣體已達到瑞典,、奧地利等國的木質(zhì)類生物質(zhì)能暖風(fēng)壁爐的排放標(biāo)準(zhǔn),，煙塵極少,，且無黑煙。 一些產(chǎn)品介紹： 生物質(zhì)能暖風(fēng)壁爐 既具有暖風(fēng)空調(diào)般舒適的制暖功能,，還可欣賞真實火焰的燃燒之美,。 生物質(zhì)能炊事灶 它是繼燃煤、燃柴外最廉價的炊事設(shè)備,，具有搬運方便,、安裝便利,、火力大小可調(diào)控,、使用絕對安全的特點,。 生物質(zhì)成型燃料,，可以代替煤作燃料,，除了用于民用做炊食取暖燃料外,，還可用于工業(yè),，做供熱,、烘干、動力及發(fā)電用能,；此外,，還可將成型燃料干餾成生物木炭,，做有色金屬冶煉的燃料和生產(chǎn)活沒炭,、陶瓷,、半導(dǎo)體的原材料，同時,，還能對成型燃料進行熱解氣化,，制取高品位優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)煤氣。這對生物質(zhì)能源資源豐富的貧油,、貧煤國家來說,，成為一種發(fā)展前景非?？捎^的替代能源。 我國在這方面雖然起步較晚,，但近年來,，隨著化石能源的短缺和銷售價格的上漲，開發(fā)生物質(zhì)能已引起了各級政府部門和科研機構(gòu)的重視,。在各級政府部門的扶持下,，"秸稈成型機"、"人工木炭機",、"耐燃固型燃料再生機"等各種生物質(zhì)壓縮成型機械及其產(chǎn)品相繼問世,。隨著成型工藝,、技術(shù)和設(shè)備的不斷完替,，生物質(zhì)固體成型燃料、生物木炭,、等將在我國得到普遍使用,，必將帶來顯著的社會,、經(jīng)濟、節(jié)能,、環(huán)保及生態(tài)效益,。 第四節(jié) 戶用生物質(zhì)氣化燃燒爐灶的開發(fā) 雖然對傳統(tǒng)的土灶進行改造后,，燃燒效率有了一定的提高,，但總的來說,，燃燒效率還是很低,，并且對環(huán)境的污染也很大,。家家點火,，處處冒煙,，這是農(nóng)村很常見的景象。因此長期以來很多的研究都致力于生物質(zhì)的氣化,，農(nóng)林廢棄物氣化技術(shù)是解決農(nóng)村商品用能和農(nóng)村廢棄物處理問題的有效途徑，對于保護農(nóng)村生態(tài)環(huán)境有著積極的作用,，如今能源環(huán)保與發(fā)展是當(dāng)今世界關(guān)注的焦點,。 ４．１． 木柴氣化爐 木柴是我國農(nóng)村一項傳統(tǒng)的能源．燒柴是人類利用生物質(zhì)能最古老的一種方法,。 連續(xù)工作式木柴氣化爐 浙江農(nóng)業(yè)大學(xué) 該木柴氣化爐由原浙江農(nóng)業(yè)大學(xué)開發(fā)。在現(xiàn)行使用的氣化柴爐中,，一般只能一次性加柴,，燒完一爐,，再加柴點燃，不能適應(yīng)長時間連續(xù)工作的場合,，因此有必要對其進行一定的改進,，連續(xù)工作式木柴氣化爐因此而產(chǎn)生。 該爐具由鐵皮外殼,、爐塞,、保溫層、爐面板,、聚熱板,、內(nèi)爐膽、外爐膽,、旋熱爐面板,、爐條等構(gòu)成。 內(nèi)爐膽與外爐膽之間形成氣化腔,，在外爐膽的側(cè)壁上設(shè)有開孔,，拔出爐塞可以從孔中加柴．外爐膽的下部有一定坡度，氣化木柴后生成的木炭可以從坡上滑下到爐條上,，與進風(fēng)口的空氣相通燃燒．熱量用來氣化氣化腔上部的木柴,，氣化腔上部的木柴因缺氧不會燃燒．爐的上部采用聚熱板有利于保持爐腔的高溫因而提高氣化腔的溫度。 采用旋熱爐面板有利于提高熱效率,。 爐的一二次進風(fēng)采源于爐門,，在爐的底部分為兩路：一路去爐條作為一次進風(fēng)；另一路通過管道通到爐的旋熱板處作為二次進風(fēng),。 當(dāng)木柴漸漸用盡時,，可拔開爐塞加柴，燃燒過程就可繼續(xù)下去,。加柴過程中因為內(nèi)膽內(nèi)是負壓,，所以氣化氣不會從加柴口泄漏，為了更安全,，在加柴口上還有一根通向爐面板的通道,，少量的泄漏可以從此管抽走。 1一鐵皮殼； 2一螺釘,； 3一爐塞,； 4一保溫層； 5一爐面板,； 6一內(nèi)爐膽,； 7一聚熱板； 8一旋熱爐面板,； 9一外露膽,； 10一爐條； 11一二次進風(fēng)管,； 12一姻由接口,； 13一泄漏管 圖2-3 連續(xù)式加柴氣化爐 熱性能數(shù)據(jù)為：熱效率39％，蒸發(fā)速度0.07kg／min,，升溫速度4.6C/min,。 數(shù)據(jù)表明其熱性能良好，能夠滿足農(nóng)戶日常生活的需要,。它既能滿足北方農(nóng)戶冬天取暖的要求,，也能滿足小型飯店炊事用能的需要。體積小,，重量輕,，使用方便，有市場潛力,。 高效氣化節(jié)柴爐 北京長風(fēng)技術(shù)開發(fā)公司 由北京長風(fēng)技術(shù)開發(fā)公司生產(chǎn),，被人稱之為"神爐"，該爐的主要特點： 燒法奇特,，普通木柴浸水后,，放入爐膽，從上點燃,，木柴就象蠟燭一樣由下往上燃燒,，火苗竄起一尺多高，若連續(xù)燒煮時間長,，所添之柴最好是新鮮木柴(干柴應(yīng)浸水5分鐘后添進爐灶),，有助于木柴氣化，一般節(jié)柴率80%以上,。 該爐不用電,，不用添加劑，主要通過巧妙的多層次進風(fēng),，使空氣在木柴頂部高速回旋式流通,，供氧大幅度增加,，火焰溫度急劇上升，促使木柴中的水份分解成氫氣燃燒)和氧氣(助燃),，從而達到木柴從上往下迅猛燃燒的神奇效果 |
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