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节流阀

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节流阀相关的论坛

  • 石油、天然气钻采行业用节流阀

    节流阀是石油、天然气行业井控装置用于节流管汇中的核心部件,其功能是在实施油气井压力控制技术时,借助它的开启和关闭维持一定的套压,将井底压力变化稳定在一定窄小的范围内。节流阀的节流元件,大多数采用针形阀结构;也有的是筒形橡胶,由气液驱动橡胶筒外壁来改变其内孔大小;还有的是利用两块重叠金属板,靠其相对转动来改变孔口大小。尽管节流阀结构各异,但原理都是通过改变流体通道大小,使钻井液流过节流元件的阻力大小不同,造成的井口回压也不同,通孔越小阻力越大,回压也越大;通孔越大阻力越小,回压也越小,从而达到节流的目的。节流管汇中的节流阀主要分为两大类,固定式节流器和可调式节流阀。可调式节流阀按照阀瓣的结构可分为针形节流阀、筒形节流阀、笼套式节流阀和孔板式节流阀等。其操作方式有手动、气动、电动和液动。节流阀是石油、天然气行业井控装置用于节流管汇中的核心部件,其功能是在实施油气井压力控制技术时,借助它的开启和关闭维持一定的套压,将井底压力变化稳定在一定窄小的范围内。节流阀的节流元件,大多数采用针形阀结构;也有的是筒形橡胶,由气液驱动橡胶筒外壁来改变其内孔大小;还有的是利用两块重叠金属板,靠其相对转动来改变孔口大小。尽管节流阀固定式节流器的流量是固定不变的,可根据需要更换不同尺寸的节流嘴而得到不同的排量,固定式节流器与可调节流阀配合使用,通常先使用可调节流阀,当井涌量大时才用固定式节流器配合。固定式节流器不是一个阀,而是一个整体装置,里 面有一短接或一节管子。它的尺寸在APISpec6A中有描述。这种提供节流嘴的短节是可以更换的,通过改变其尺寸大小可得到所希望的流量。流量的变化是靠更换具有另一孔径的节流嘴来实现的。固定式节流器适用于压力固定的情况,例如采油树。固定式节流器用于油井(采油树)上,有加热式和非加热式两种。加热式节流器由节流阀体、加热套和油嘴构成,如图11-4所示。(1) 针形节流阀针形节流阀用于节流管汇、髙压油气井口装置等。 针形节流阀有手动和液动两类。此处仅简介手动针形节流阀。针形节流阀主要由法兰、阀体、〇形密封圈、盘根盒、压盖、阀杆、手轮、阀座、轴承、压帽、阀针、螺母、键等组成。一对隐入式节流头和阀座,减少禽速流体造成的损害,一个顶盖大螺母,方便维护保养,测试口便于安装压力检测仪表,如图11-5所示。针形节流阀广泛用于井口系统、管汇、测试等目的。(2) 筒形节流阀筒形节流阀其阀芯为筒形,为整体硬质合金;阀座内圈镶硬质合金;阀盖与介质接触端堆焊有硬质合金, 使之具有良好的耐磨性和耐蚀性。在阀的出口通道上嵌有尼龙的耐磨衬套,以保护阀体不受磨损。筒形节流阀靠液压的推动(图11-6)或手轮的转动 (图11-7)来调节阀瓣的开关,具有流体流动性能好、 振动小的特点。筒形阀瓣由前后止动帽、带槽圆螺母等固定在阀杆上,随阀杆的上下移动调节流量,阀瓣和阀座内套均采用YG8制成,具有耐腐蚀、耐冲刷的性能。 阀体与阀盖、阀体与液缸间用0形密封圈、唇形圈密封。用螺栓连接,且连接部位凸出,远离内腔,消除了腐蚀介质对螺栓和螺孔的侵蚀,并减小了螺栓载荷。手动节流阀由手轮直接与阀杆连接驱动阀芯工作,为减轻操作力矩,也可以在手轮和阀杆之间增加一个带有伞齿轮结构的省力机构(图11-8)。液动筒形节流阀的阀盖尾部是液缸及活塞,靠液压油推动活塞带动阀杆,再带动阀芯前后推进,使阀芯与阀座之间的流道面积改变达到节流目的。为使操作控制台的人员能知道节流阀的开度,故在阀盖的液缸外端装有阀位变送器。液动筒形节流阀具有如下特点:①它具有较好的耐蚀性,耐冲刷性能;②筒形阀芯和阀座内圈为硬质合金,且能颠倒使用,增长了使用寿命;③较大的阀体腔和筒形阀体结构,较之通常的针形节流阀,它具有较大的流量,采用侧进正出的流向,其筒形阀板周围的导筒减少了节流时的振动,减少了噪声;④阀位变送器能借助气压信号,将节流阀阀芯的实际开关位置输送到控制台上显示出来;⑤操作者通过控制台能远程控制节流阀的开关。 操作手动筒形节流阀时,顺时针旋转手轮,开启度变小并趋于关闭;逆时针旋转手轮,开启度变大,节流阀的开启可以从护罩上的刻度显示出来。在旋转手轮快到行程终点时,不可太快,以免损伤阀杆和限位帽。节流阀只能控制压力和流量用,绝不能作截止用,即阀芯与阀座之间不能起密封作用。(3)笼套式节流阀笼套式节流阀利用带孔的笼套结构来改变流体方向,并利用流体力学原理使流体沿笼套的中心线运动,避免对节流元件的冲损和腐蚀,减少运行噪声。 笼套式节流阀可以提供一个可变的流量,且节流通径有较大的调节范围,但是如果要求流量不变时,该节流阀也能够在某一位置,提供固定的流量,这样可以满足用户的不同的流量需求。笼套式节流阀阀芯组合的内部和节流阀阀杆头部都采用碳化钨材料,耐蚀、耐冲损,具有很长的使用寿命。阀体上设有泄压阀,以方便操作者在打开阀盖前安全地释放腔内的压力。阀盖的密封采用了特殊的结构形式和密封材质,耐高压、密封可靠、寿命长。 笼套式节流阀的节流元件采用碳化钨材料,上下多点固定,节流范围广,噪声低,耐高冲损,环形空间有助于减少阀本体腐蚀。笼套式节流阀多孔多向消除能量,可消除紊流冲损现象,大大延长了安全使用寿命,降低了停产维修率。笼套式节流阀维护方便,而针式节流阀由于结构本身的特点使其具有结构简单、价格低廉的特点,同时节流阀针头易损坏,寿命短,针头破损的碎块冲入管道中存在着潜在的危险。这些情况增加了油气井开采后期的作业成本,而且还造成由于更换节流阀而停井的间接油气产量的损失。笼套式节流阀分为活塞笼套式和套筒笼套式。①活塞笼套式如图11-9所示,利用活塞在笼套位置不同实现节流目的,主要用于高流速、中压降的工况。主要应用于海洋及陆地的井口、管汇、分离器、气举、注气。泥浆循环和地面高压注采气等管汇设备。孔板式节流阀(图11-11)分为手动孔板式节流阀和液动孔板式节流阀。孔板式节流阀具有以下特点:①阀杆与阀体之间采用螺栓相连,具有连接安全可靠等优点。②手动孔板式节流阀采用省力结构,靠手轮的传动来改变节流口径,孔板式节流阀采用四缸连动的液动驱动器来驱动,具有开关灵活,操作方便等优点。③流动孔板式节流阀在驱动器上安装有角位变送器,可在液控箱中能瞬间观察到节流孔的面积。④阀杆密封采用0形圈及其四氟圈的双重密封, 在保证密封性能的情况下,降低了阀门开关力矩。⑤阀板是以轴线为旋转轴的关闭件,既起调节流体节流面积的作用,又起关闭流体的作用。⑥手轮以逆时针方向旋转为幵,顺时针方向旋转为关。⑦孔板式节流阀同其他各种节流阀相比,具有zui长的使用寿命,zui具抗冲损及磨损的能力。⑧孔板式节流阀适用于钻井、压裂、泥浆循环和地面高压注气采气等设备。该阀zui显著的特点是在于当被关闭时,进、出口之间的压力差,能使两块孔板紧紧地压在一起,实现密封切断的功能。尤其是在遇到压力突然升高或因泄漏造成的压力突然降低等紧 急突发事件的情况下,可通过预先设置的高、低压传感器压力信号值,使其自动关闭和切断,因此可避免重大危险事故的发生。节流阀用于调节介质流量和压力。截止型节流阀够在较大范围内调节,也能进行调节,但口径较小,适用于中、小口径,蝶式节流阀适用于大口径。节流阀不宜作为截断阀用,节流阀若是长期用于节流,其密封面必然会被冲蚀,而不能保证密封性。

  • 化学气相沉积CVD工艺中MKS下游排气高速节流阀的国产化替代方案及产品

    化学气相沉积CVD工艺中MKS下游排气高速节流阀的国产化替代方案及产品

    [color=#ff0000]摘要:对标MKS、VAT和CDK等公司的下游排气高速节流阀系列产品,本文介绍了相应的国产化替代方案和产品。基于CVD工艺,技术方案将下游流量调节阀变为了下游压力调节阀,并采用分体结构,将调压阀与PID控制器分离,调压阀具备大口径和高速功能,电子气控驱动调压阀快速动作,PID控制器接收真空计信号和控制气控驱动阀,可实现阀门全开时间小于0.1秒。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#ff0000]一、背景介绍[/color][/size]在各种化学气相沉积CVD工艺中,腔室上游为各种工作气体的进气端,腔室下游布置节流阀和真空泵,使得工作腔室内的工作气压在高温条件下按照设定程序进行控制。为达到较高的工艺质量,在CVD工艺中真空度的控制需达到以下几方面的要求:(1)下游控制方式:因为在CVD工艺过程中的真空度并不高,基本在10~500Torr范围内,在此范围内的低真空控制,采用下游控制方式可以达到较高精度,且控制速度很快。而上游控制方式则很难达到满意的控制效果,上游控制方式一般适用于较高真空度的低压控制。(2)高速调节能力:CVD工艺过程中,除了开始阶段的真空度缓慢调节控制之外,在温度突变过程中要求具备快速调节和恒定真空度的能力,这就要求下游调节阀门的响应速度极快,阀门从全闭到全开的时间至少不能大于1秒。(3)大口径:作为下游控制模式,节流阀安装在工作腔室和真空泵之间,要求具有较大口径以满足真空的快速抽取和控制。(4)易维护:CVD工艺中会有大量微尘抽出排放,尽管使用了过滤装置,但还是会对节流阀产生污染,由此要求节流阀便于拆装清理而不影响使用。目前市场上能满足CVD工艺上述要求且应用较多的节流阀是MKS、VAT和CDK等国外公司的系列下游排气高速节流阀,系列节流阀的全开速度在0.2~1.7秒范围内,口径1.270~2.362英寸,并集成了蝶阀、步进电机和PID控制器。目前MKS的下游节流阀在CVD工艺中应用比较成熟,但存在价格偏高和货期较长的问题。针对此问题,本文提出了相应的替代方案,介绍了相关产品,以期在国产化方面做出尝试。[size=18px][color=#ff0000]二、国产化替代方案[/color][/size]国产化替代方案主要包括以下几方面的内容:[color=#ff0000]2.1 压力调节方式[/color]目前MKS公司的下游节流阀是一种流量调节阀,通过调节蝶阀的开度大小来调节排气流量,与进口流量达到平衡来实现工作腔室内真空度的控制。我们的方案是直接采用压力调节阀,通过调节工作腔室排气口处的气压来实现腔室真空度控制。调压方式同样可以实现真空度的准确控制,特别是在CVD的低真空(高气压)工作区间内,排气量会更少,能节省工作气体的排放。[color=#ff0000]2.2 分体结构[/color]与MKS下游节流阀的集成式结构不同,我们将阀门和PID控制器进行了模块分离。采用分体结构主要出于以下几方面的考虑:(1)采用独立的2通道PID控制器。这种PID控制器具有24位A/D和16位D/A的超高精度,更能保证真空度的控制精度,同时具有40多种信号输入类型,即可用来控制真空度,也可控温等。(2)2通道PID控制器可以连接两个不同量程的电容式真空计,并具有真空计自动切换功能,由此可实现全量程范围内真空度的自动测量和控制。如果只连接一个真空计,另外一个通道可连接温度传感器进行温度控制。(3)很多CVD设备都配备了独立且功能强大的PLC控制系统用来进行真空度、温度和流量等电气参数控制,同时也具备达到一定精度的PID控制功能。分体结构可以使PLC系统直接去控制阀门,避免功能的重复,有利于降低造价。[color=#ff0000]2.3 气控驱动压力调节阀[/color]有别于美国MKS公司下游节流阀所采用的高速步进电机驱动蝶阀,我们的技术方案是电子气控先导阀驱动阀芯位移,由此可带动阀芯实现高速位移和压力调节。针对不同口径采用相应规格阀芯,内部阀芯非常便于拆卸、更换和清理。[size=18px][color=#ff0000]三、国产化相关产品[/color][/size][color=#ff0000]3.1 大口径高速真空压力调节阀[/color]新推出的国产化EVR系列(EyoungVacuum Regulator)真空压力调节阀及其内部结构如图1所示。[align=center][img=,690,348]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206020854523534_9772_3384_3.png!w690x348.jpg[/img][/align][align=center]图1 国产EVR系列真空压力调节阀及其内部结构示意图[/align]EVR系列真空压力调节阀是一种常闭型调压阀门,可直接对气密性容器的真空压力(负压或正压)进行高速调节,调节方式采用顶部气控先导阀,先导阀可采用手动和电子控制形式。EVR系列产品可配各种手动和电子控制形式的先导阀,可形成开环和闭环控制回路。通过外接真空计和真空压力控制器相结合,可构成闭环形式快速高精度可编程真空控制回路。EVR系列真空压力调节阀的技术参数如表1所示。[align=center]表1 EVR系列真空压力调节阀技术参数表[/align][align=center][img=,550,299]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206020928417726_9841_3384_3.png!w690x376.jpg[/img][/align][align=left][color=#ff0000]3.2 两通道24位高精度多功能PID控制器[/color][/align][align=center]对标英国欧陆控制器,国产VPC-2021系列PID控制器是多通道、24位A/D和16位D/A、可编程的通用型PID控制器,如图2所示。VPC-2021系列PID控制器可进行真空度、温度、流量和转速等多种参数的精密控制,功能十分强大,且性价比非常高。[/align][align=center][img=,500,260]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/06/202206020929494455_1310_3384_3.png!w650x338.jpg[/img][/align][align=center]图2 VPC-2021系列高精度PID程序控制器[/align]VPC-2021系列控制器主要性能指标如下:(1)精度:24位A/D,16位D/A。(2)最高采样速度:50ms。(3)多种输入参数:47种(热电偶、热电阻、直流电压)输入信号,可连接各种温度和真空度传感器进行测量、显示和控制。(4)多种输出形式:16位模拟信号、2A (250 VAC)继电器 、22V/20mA 固态继电器、 3A/250VAC可控硅。(5)多通道:独立1通道或2通道输出。2通道可实现温度和真空度的同时测控,报警输出通道可用来控制旋转电机。(6)多功能:正向、反向、正反双向控制、加热/制冷控制。(7)PID程序控制:改进型PID算法,支持PV微分和微分先行控制。可存储20组分组PID,支持20条程序曲线(每条50段)。(8)通讯:两线制RS485,标准MODBUSRTU 通讯协议。(9)显示方式:数码馆和IPS TFT真彩液晶。(10)软件:通过软件计算机可实现对控制器的操作和数据采集存储。(11)外形尺寸:96×96×87mm(开孔尺寸92×92mm)。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【分享】单向阀的工作原理

    【分享】单向阀的工作原理

    如图l所示,单向阀是气流只能一个方向流动而不能反向流动的方向控制阀。其工作原理与液压单向阀一样。压缩空气从尸口进入,克服弹簧力和摩擦力使单向阀阀口开启,压缩空气从P流至A;当P口无压缩空气时,在弹簧力和A口腔余气力作用下;阀口处于关闭状 态,使从A至P气流不通。单向阀应用于不允许气流反向流动的场合,如空压机向气罐充气 时,在空压机与气罐之间设置一单向阀,当空压机停止工作时,可防止气罐中的压缩空气回流 到空压机。单向阀还常与节流阀、顺序阀等组合成单向节流阀、单向顺序阀使用。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010211635_252745_1637386_3.jpg

  • 流量控制阀的工作特点及其原理

    流量控制阀是在一定压力差下,依靠改变节流口液阻的大小来控制节流口的流量,从而调节执行元件(液压缸或液压马达)运动速度的阀类。主要包括节流阀、调速阀、溢流节流阀和分流集流阀等。安装形式为水平安装。 流量控制阀的产品特点: 流量控制阀又称400X流量控制阀,是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中,保持预定流量不变,将过大流量限制在一个预定值,并将上游高压适当减低,即使主阀上游的压力发生变化,也不会影响主阀下游的流量。 流量控制阀的选型:可根据管道等径选用。可根据最大流量和阀门的流量范围选用。 流量控制阀的工作原理: 数显流量控制阀其结构是由自动阀芯,手动阀芯及显示器部分组成。显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。 它的工作是及其复杂的。被测水流经阀门,水流冲击流量机芯内的叶轮,叶轮旋转与传感发讯器感应,使传感器发出与流量成正比的电讯号,流量电讯号通过导线送入电子计算器,经过计算器计算、微处理器处理后,其流量值显示出来。 手动阀芯是用来调节流量的,根据显示值来设定所需的流量值。自动阀芯是用来维持流量恒定的,即在管网压力变化时,自动阀芯就会在压力的作用下自动开大火关小阀口来维持设定流量数值不变。

  • 制冷剂是否影响高低温试验箱内温度 工程师为您答疑解惑

    一般可通过观察蒸发压力、蒸发温度及吸气管的结霜情况来判断节流阀制冷剂流量是否合适。节流阀堵塞是影响制冷剂流量的重要因素,引起节流阀堵塞的主要原因是冰堵和脏堵。 技术人员认为高低温试验箱压缩机内冰堵是由于干燥器的干燥效果不佳,制冷剂中含有水分,流经节流阀时,温度降至0℃以下,制冷剂中的水分结成冰而堵塞节流阀孔;脏堵是由于节流阀进口过滤网上积聚了较多的脏物,制冷剂流通不畅,形成堵塞。 系统中的制冷剂量不足,制冷能力不足 高低温试验箱内制冷剂循环量不足主要有两个原因,一是制冷剂充注量不足,此时,只需补入足量的制冷剂就可以了。另一个原因是,系统制冷剂泄漏较多,遇上这种情况,应先查找漏点,重点检查各管道、阀门连接处,查出泄漏部位修补后,再充入足量的制冷剂。 高低温试验箱内压缩机效率低,制冷量不能满足试验箱内负荷要求 压缩机由于长期运转,汽缸套和活塞环等部件由于磨损严重,配合间隙增大,密封性能会相应下降,压缩机的输气系数也随之降低,制冷量将减少。当制冷量小于库房热负荷时,将导致库房温度下降缓慢。可通过观察压缩机的吸、排气压力大致判断压缩机的制冷能力。若压缩机的制冷能力下降,常用的方法是更换压缩机的汽缸套和活塞环,如果更换后仍不能奏效,则应考虑其它方面的因素,甚至拆机检修,排除故障因素。

  • 电动汽车电池测试压缩机故障说明

    电动汽车电池测试压缩机是其装置的组件之一,其性能问题影响着电动汽车电池测试在新能源电池测试中的运行,所以,对于电动汽车电池测试压缩机的故障,我们需要了解清楚,理智应对。  电动汽车电池测试压缩机卸载装置如果失灵的话,如果是油压不够,就需要调节油压,使油压比吸气压力高0.12~0.2MPa,如果是油管堵塞、油缸内有污物卡死就拆开清洗,如果是油分配阀装配不当,拉杆或转动环装配不正确、转动环卡住的话,建议拆开检修。  压缩机吸气过热度过大的话,如果是制冷系统内制冷剂不足建议补充制冷剂,如果是蒸发器内制冷剂不足建议开大节流阀、增加供液,如果是制冷系统吸气管路保温隔热不好建议检查修理,如果是制冷剂中含水量超标建议检查制冷剂含水量,如果是节流阀开度小,供液量小建议开大节流阀、加大供液量。  压缩机排气温度偏高的话,如果是吸入气体温度过高,建议调整吸气过热度,如果是排气阀片破裂建议打开气缸盖、检查和更换排气阀片,如果是安全阀漏气建议检查安全阀、调节修理,如果是活塞环漏气建议检查活塞环、调节修理,如果是汽缸套垫片破裂、漏气建议检查更换,如果是活塞上死点间隙过大建议检查、调整上死点间隙,如果是汽缸盖冷却能力不足建议检查水量和水温、进行调节,如果是压缩机压缩比过大建议检测蒸发压力和冷凝压力。  压缩机吸入压力太低的话,如果是供液节流阀或吸气过滤网阻塞(脏堵或冰堵)建议拆卸检查并清洗,如果是系统内制冷剂不足建议补充制冷剂,如果是蒸发器内制冷剂不足建议开大节流阀、增加供液,如果是系统内、蒸发器中冷冻机油太多建议找出系统中积油的部位、排放出积油,如果是热负荷小建议调节压缩机能级、适当地进行卸载。  电动汽车电池测试的压缩机在运行中,也需要定期进行保养,保证其压缩机在电动汽车电池测试中的运行状态,使得电动汽车电池测试平稳运行。

  • 关于节流装置的使用条件简介

    仪器仪表网简单介绍 节流装置的使用条件有哪些①必须保证节流装置的开孔和管道的轴线同心.并使节流装置端面与管道的轴线垂直。 ②在节流装置的上、下游必须配置一定长度的直管段,管道内壁应光滑,以保证流体的流动状态橡定。 ③标准节流装置一般用于直径D≥50 mm的管道中。 ④被测介质应充润全部管进、连续流动,并保持德定的流动状态。 ⑤被测介质在通过节流装I时应不发生相变。

  • 以小见大—节流孔

    流体实验,多数都要控制流量。在实验室里,我们因经费等原因常常用节流孔来实现。当然最开始都是不求甚解的,前面的师兄怎么用我们就怎么用,后端接一个机械式流量计,读一下流量(想准一点就用高级点的流量计)。有时候也觉得奇怪,一个小小的孔,居然能够实现流量恒定!!!(当然这东西怕堵塞,超声加酒精、丙酮基本能清洗掉)。不可思议,到现在没没完全弄清楚,为啥节流孔在压差达到一定程度之后,气体就以声速通过了呢?!奉上此题共同学习!

  • 谈谈冷水机的节流装置--毛细管

    在冷水机的节流装置中,毛细管是冷水机最简单的节流装置。在日常使用的电冰箱、窗式空调器、小型降湿机等小型的氟利昂制冷设备中,由于冷凝温度和蒸发温度变化不大,且制冷量较小,为了简化结构,一般都用毛细管作为节流降压装置。 所谓毛细管,就是一根直径很小的紫铜管。流体流经管道时要客服管道的阻力,就有一定的压力降,而且管径越小、管道越长,压力降就越大。所以当冷水机中的制冷剂流经毛细管时,毛细管起到节流膨胀的作用。当毛细管的内径和长度一定且毛细管两端压力差一定时,通过毛细管的制冷剂液体流量也是一定的。由此,可以选择适当直径和长度的毛细管作为节流装置,实现给小型冷水机节流降压和控制制冷剂流量的目的。 毛细管作为节流装置,具有结构简单、制造方便、价格便宜和不易发生故障等优点,而且压缩机停机后,冷凝器和蒸发器的压力可以自动达到平衡,减轻了再次启动电动机时的负荷。但是,毛细管的内径和长度一定,在毛细管两端的压力差保持不变的情况下,不能调节制冷剂流量,因此其调节性能差,供液量不能随工况变化而任意调节,所以毛细管仅适用于蒸发温度变化范围不大,负荷比较稳定的场合。

  • 步进电机驱动的数字针阀和电动球阀在MOCVD工艺真空压力精密控制中的应用

    步进电机驱动的数字针阀和电动球阀在MOCVD工艺真空压力精密控制中的应用

    [color=#990000]摘要:针对目前MOCVD设备和工艺中真空压力控制方面存在的问题,如多数设备仅能使用下游控制模式、节流阀响应速度不够、节流阀耐腐蚀问题和压力控制器采集精度不高,本文提出了相应的解决方案,以进行MOCVD设备的改进和提高工艺和产品质量。[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [size=18px][color=#990000]一、问题提出[/color][/size]在半导体行业内,MOCVD具有许多显著特点,可用于大面积生长,可精确控制成分和厚度,具有高重复性和生长速率,可覆盖复杂基板形状,可快速切换气路制备陡峭的多层界面,适用于原位退火等。但在MOCVD设备的开发和工艺调试中,需要研究和选择与生产相关的生长参数,这些参数包括反应室形状、工作压力、生长温度、基座转速、气体流速和入口温度等。MOCVD的工作压力一般为10 mtorr-500 torr范围内,工作压力的精密控制决定了反应室的流动稳定性,但在目前的真空压力控制中还存在以下问题:(1)如图1所示,目前的MOCVD设备基本都采用下游模式对工作压力进行控制,即在排气端安装节流阀进行排气流量调节实现反应室内的压力控制,但这仅适用于压力较高的工艺,如工作压力100~500torr范围。但对于有些工艺的低压要求,采用下游控制模式会造成工作压力波动较大,无法准确控制,从而影响产品质量。对于低工作压力的精密控制最好采用上游控制模式,即控制进气端的流量实现反应室的压力稳定。[align=center][img=MOCVD压力控制,600,265]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/02/202202050858525574_7248_3384_3.png!w690x305.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图1 MOCVD典型压力控制系统示意图[/color][/align](2)MOCVD工艺过程始终伴随着温度变化,而温度变化会严重影响工作压力的稳定性和可控性,因此要求在温度变化过程中同时实现工作压力的准确控制,这就要求进气和排气控制阀的响应速度越快越好,控制阀从全开到全闭至少要控制在5秒内,1秒以内更佳。(3)有些MOCVD工作气体带有腐蚀性,相应的阀门也需具有较强的抗腐蚀性以提高设备的连续正常工作寿命。(4)目前绝大多数控制都采用PLC模组,但极少PIC控制器能达到24位的模数转换精度,对于工作压力的精密控制,建议采用24位精度的PID控制器以充分发挥电容式压力传感器的高精度测量优势。本文将针对目前MOCVD设备和工艺中存在的上述问题,提出相应的解决方案。[size=18px][color=#990000]二、压力精密控制方案[/color][/size]在MOCVD工作压力范围内,一般要求在一定范围内,反应室内的工作压力可以在任意设定点上准确恒定。为了满足低压和高压的不同压力范围精密控制,所提出的压力控制方案是在原有的下游控制模式上增加上游控制模式,真空压力控制系统结构如图2所示,具体内容如下:[align=center][color=#990000][img=MOCVD压力控制,600,330]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/02/202202050900060793_95_3384_3.png!w690x380.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2 MOCVD真空压力控制系统结构示意图[/color][/align](1)在反应室的进气口和排气口分别安装步进电机驱动的电子针阀和电动球阀,电子针阀直接安装在进气口处,电动球阀安装在排气口和真空泵之间。对于MOCVD设备,可增加一个气囊以对进入的工作气体进行按比例混合后再经电子针阀进入反应室。当在高压下进行控制时,可固定电子针阀的开度,仅调节下游的电动球阀;在低压下进行控制时,可固定电动球阀的开度,仅调节上游的电子针阀。由此可满足不同压力控制的需要。(2)电子针阀和电动球阀都有高速型节流阀,电子针阀的响应速度为0.8秒,电动球阀有两种响应速度型号,分别是5秒和1秒。针阀和球阀的阀体采用不锈钢,密封件采用FFKM全氟醚橡胶,超强耐腐蚀性,可用于各种腐蚀性气体和液体。(3)在MOCVD中一般采用1000torr或10torr量程的电容压力计进行压力测量,其精度可达±0.2%。也可采用更高精度±0.05%的真空压力传感器进行测量。由此,方案中采用专用的24位A/D采集的高精度PID真空压力控制器,以匹配高精度电容式压力传感器的测量精度,并保证控制精度。综上所述,通过以上方案的实施,可以在整个真空压力范围内,将压力波动控制在±1%以内,并会快速响应反应室的温度变化实现压力的快速恒定,同时耐腐蚀性密封件将大幅度提高阀门的使用寿命。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 冷热冲击试验箱制冷系统的组成结构

    冷热冲击试验箱制冷系统作为设备核心系统之一,非常关键,为了保证试验箱降温速率和最低温度的要求,冷热冲击试验箱采用一套进口法国全封闭压缩机所组成的二元复叠式风冷制冷系统。复叠式制冷系统包含一个高温制冷循环和一个低温制冷循环,其连接容器为蒸发冷凝器,蒸发冷凝器是也到能量传递的作用,将工作室内热能通过两级制冷系统传递出去,实现降温的目的。制冷系统的设计应用能量调节技术,一种行之有效的处理方式既能保证在制冷机组正常运行的情况下又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节,使冷热冲击试验箱制冷系统的运行费用和故障率下降到较为经济的状态。其组成部分如下: 一、压缩机,制冷核心机组,与空调压缩机原理一样,位于温度冲击试验箱底部。 二、冷凝器,起温度冷凝作用,即在压缩机旁边的大的风扇装置。 三、蒸发器,降低温度,另一个作用是除湿用的。 四、节流阀,节流阀是控制制冷剂合理分配给蒸发器,让蒸发器处于正常的制冷工作状态。 四大制冷组件,各司其职,相互配合,才能是冷热温度冲击试验箱发挥最好的制冷效果,从而达到温度冲击之目的。

  • 标准节流装置的选用是什么

    仪器仪表网介绍,标准节流装置就是有关计算数据都经系统试验而有统一的图表和计算公式,按统一标准规定进行设计、制作和安装,而不必进行个别标定就可使用的节流装里。在GB/T2624-93中规定的标准节流装皿有孔板、喷嘴和文丘里管,如图3一10所示。 http://www.china-1718.com/File/2011-11-15-10-21-47.jpg(1)节流装置的选用 节流装置的选用应根据被测介质流量测量的条件和要求.结合各种标准节流装里的特点,从测量精度要求、允许的压力损失大小、可能给出的直管段长度、被测介质的物理化学性质、结构的复杂程度和价格的离低、安装是否方便等几方面综合考虑。① 从加工制造和安装方面看,孔板最简单,喷嘴次之,文丘里管最复杂。造价高低与此相对应。通常多采用孔板. ②测量易使节流装置腐蚀、沾污、磨损、变形的介质流盆时,通常采用喷嘴。 ③当要求压力损失较小时.多采用喷嘴或文丘里管 ④在流量值与压差值都相同的条件下,用喷嘴有较高的侧量精度,且所需直管段较短. ⑤被测介质是高溢、高压的.可选用孔板和喷嘴。文丘里管只适用于低压流体介质。

  • 影响恒温恒湿试验箱制冷系统蒸发温度过低的主要因素

    近日,有网友询问恒温恒湿试验箱制冷系统蒸发温度过低的主要因素,今天小编通过网上查阅资料以及平时的维修经验,整理了以下内容,有需要的朋友赶紧收藏吧! 1)恒温恒湿试验箱制冷系统的制冷剂不足。 2)节流阀开启过小,流入蒸发器的制冷剂量不足,蒸发器的大部分空间制冷剂蒸气过热,制冷量下降,蒸发压力也随之下降。 3)恒温恒湿试验箱制冷系统有污物堵塞,特别在氟利昂系统中,由于污物会使干燥过滤器及细的管路堵塞,系统中含有水分,会使膨胀阀产生冰堵等情况。 4)电磁阀不工作,或没开启有关阀门。 5)直接蒸发式冷却器表面结霜或结冰,增加了传热热阻,影响了传热效果,使蒸发温度逐步降低,从而使蒸发压力降低。 6)蒸发器面积与压缩机的制冷量不相匹配,即蒸发器的蒸发面积过小。 7)水冷系统的冷却水过量而制冷剂量过小。对此,必须调整冷却水及制冷剂的流量。 8)负荷调节开关开启度不够,制冷设备的制冷能力大于所需的热负荷。 当出现恒温恒湿试验箱蒸发温度过低时,应查明原因,将机组运行调整到合理状态。

  • 请教一下关于压缩空气干燥设备的问题 谢谢。

    实验室打算购买一台干燥机,用于空压机输出的压缩空气的干燥。因为是实验室设备,所以空压机是出气量比较小的活塞空压机,排气量大概0.2-0.3个立方每分钟。现在市场上买的干燥机大多都是是用于处理大流量的气体的,占地面积和功率都比较大,不大合适我们用。不知道大家有没有这方面的经验,还请各位专家指点一二。多谢了。 以下是我想问的几个问题。1. 关于干燥度。实验设备的阀门都是普通的阀门,像调压器,节流阀这些。如果用冷冻干燥机,干燥后的气体能否满足要求,对阀门不造成损害。一般情况下对管道干燥度的要求是多少呢?2. 有一家公司提供适用于小流量气体的干燥机,其中冷冻干燥机是采用半导体制冷的,而不是一般的冷却剂制冷。这种干燥机靠谱么?

  • 【原创大赛】实验室节流我最行!

    实验室是一个高消耗无产出的地方,切实可行的节流方案可以带给你意想不到的惊喜!下面谈一下我是如何践行在实验室节流降的。 实验室最大的支出就在于耗材上,不要觉得一些低值易耗品没有什么大不了。一次性吸管、移液枪头几十块钱一大包用完就扔了没啥吧?这样认为你就大错特错了。我的一个小方法就可以让你无限重复使用它,信不信试了就知道。以甲醇试剂为例,将两个1ml移液枪头用透明胶带竖直固定在甲醇试剂瓶上枪尖朝下,一个孔里插吸管一个孔里插枪头。移液用枪头定容用吸管重复使用且不会污染。其他试剂也如法炮制从此再也不用移液就去找枪头定容就去取吸管了方便省时还节约了成本。也许你还觉得这能省几个钱啊千万别小看这一点日积月累一点也不小。 另一个就是进样瓶的回收使用了,这一点很多实验室也在做。进样结束样品瓶的使命也就完成了,此时只是垫片穿孔了瓶子污染了那么洗干净换个垫片是不是就可以接着用了呢。洗瓶也有诀窍怎么着快速干净而省时呢?请听我细细道来! 首先进样完成的小瓶要及时清理倒掉里面的样品,防止溶剂挥发不但危害健康、污染环境还会将不挥发物质富集在瓶底导致清洗困难。将小瓶浸泡到盐酸洗缸里,等到积累到一定数量就可以清洗一次了,带上橡胶手套将小瓶转移至装满清水的盆里不停搅拌用流动的水冲洗倒掉水加入无水乙醇至没过小瓶有超声清洗的最好超声一下,我这个超声太小就不做了接下来再用清水冲洗干净倒入水浴锅温度调至100度加入洗涤灵煮沸半小时期间不断搅拌最后清水冲洗一级水浸洗烘箱135度烘干即可。虽然费时费力但真的比买新的要节省一大笔钱。 实验室想必都有旋转蒸发仪吧用过的有机溶剂重蒸馏回收后降级使用既环保又节约 也应该算上一条。盛装药品器具的纸盒纸箱适当裁剪可以做成垃圾桶,破口的烧杯、容量瓶、三角瓶也不要丢弃装上清水插一株绿萝或是富贵竹都是实验室一道绝美的风景线。有很多试验用的器具都可以手工DIY的比如圆底烧瓶底座、简易氮吹装置、加压洗耳球等等。由于实验室禁止拍照就不能将我的小杰作与大家分享了。我相信只要你在没事的时候多看看多想想总会有好的创意我是个笨人尚且能够有一些节流小点子,聪明的你是否有更好的创意愿意与我分享呢.期待着各位朋友回帖留言讲述自己实验室的节流创意。

  • 润滑油浊点的概述及测定

    润滑油浊点的概述及测定油类、清漆等液体样品在标准状态下冷却至开始出现混浊的温度为其浊点。混浊是由于水分或固体从样品中析出。燃料油、润滑油等的浊点越低,则其所含的水分或固体石蜡越少。浊点在给定条件下,润滑油的温度下降到某一数值时,润滑油中将开始析出石蜡,变为混浊态,此温度称为润滑油的浊点。润滑油的浊点应该低于制冷工质的低蒸发温度,否则析出的石蜡会堵塞节流阀,或减弱蒸发器的传热效果。甚至会堵塞管式蒸发器的通道。

  • 【原创】全自动测硫仪常见气路故障处理

    全自动测硫仪是我们2002年购置的硫分析仪,主要用于测定焦炭、煤中的硫含量。经过几年的使用和在日常故障中的处理,掌握了仪器的常见故障的处理方法,并对其进行了归纳总结。 当气路发生漏气或堵塞时使分析结果偏低,可通过关闭过滤开关上的阀门,观察“抽气”流量计浮子是否慢慢下降,如能降到1L/min以下则气密性良好,否则气路有漏气或堵塞部位。当气路系统出现故障时可通过以下几步检查处理。1、首先检查从高温炉中石英管的抽气管接头到空气开关之间的硅橡胶管是否有破损并及时更换(一般在抽气管接头处容易出现破损);2、检查过滤开关的凡士林是否起到密封效果否则均匀添加凡士林,并检查过滤开关中的脱脂棉是否合适只要能起到过滤气路便可,并非多多益善否则可堵塞气路;3、检查电解杯的进气口和出气口硅橡胶管接头是否漏气,拔下后重新安装进行确认;4、检查干燥管上下接头处密封圈是否完好,并添加凡士林防止漏气,另外检查下接头是否有硅胶落入,以防堵塞气路;5、调节气路中的单向节流阀使抽气量在2.0L/min左右,吹气流量在1200±200mL/min,并锁死单向节流阀防止微型真空泵震动改变流量大小。6、检查微型真空泵(抽气泵)是否故障、漏气。起初这种故障很常见,后来我们把它全部更换为“成都气海”的产品,几年以来微型真空泵再没有出现过故障。 以上是在近几年使用全自动测硫仪时发现的一些故障和相应的处理办法,可能不是最好的解决方法,但也可在日常维修中起到一定的指导作用。h201105

  • 【求助】怎么调节流动相,换柱子,总有一个干扰峰?

    药物体内分析方法中空白血浆干扰测定我在建立药物体内分析方法时发现无论我怎么调节流动相,换柱子,空白血浆在我的药出峰的位置,总有一个干扰峰,这样在做低浓度回收率时回收率都达到110%左右,怎么办?? 请高人指点迷津!

  • 节流的背景下,如何做好有害物质管理

    [color=black]2018[/color][color=black]年经济形势并不太理想,从年尾看各公司裁员的消息能领略一二,2019年看样子经济形势也是较严峻的。虽然不是经济学家,大局的经济形势且不多说,说说和我们工作相关的内容,经济形势严峻情况下,裁员,节流也是企业活下去采用的方法之一,在这大背景下,对于我们这些有害物质管理者来讲,挺尴尬的,因为对公司而言,我们是不能直接创造价值的,而且还是花钱的岗位部门。[/color][color=black]2019[/color][color=black]年RoHS新增四项邻苯即将正式执行,按以往的经验,供应链中RoHS6项报告将更新为RoHS10项报告,意味着新增四项物质的测试费用将增加。而这也意味着增加费用预算。[/color][color=black]2018[/color][color=black]年欧盟定期公布召回异常超标产品,大多是邻苯,铅,短链氯化石蜡等超标,说明市场中不满足要求的物料也还是很多,企业内部做抽测会产生费用。[/color][color=black]因公司规模大小不同,客户硬性要求不同,每个公司内部多少会有测试设备,有的规模大些,设备多些,如设有完善的化学实验室;有的规模小些,如有台XRF等,而设备维护,人员工资,前处理耗材等也是需要费用等,当然还有其它产生费用的情况。[/color][color=black]如今节流的大背景下,如何做好以上工作呢?[/color][color=black]首先我们需端正自己的态度,认识自己的定位,对公司来说,任何一个部门的最终目的都是要为公司创造价值,只是不同部门体现价值方式不同,有的是直接的,有的是间接的,所以不能自我否定, 坚持做好自己的岗位工作。[/color][color=black]其次,测试费用方面缩减的情况下,需要更多部门的配合和投入,如工程,采购开发选择供应商的时候,一些报告测试项目尽量分摊给各供应商,转嫁费用。[/color][color=black]对无法分摊给供应商的情况,若产品订单少的产品,建议业务部同事需和客户说明,开发时是否可以由客户负担一部分。[/color][color=black]而针对测试设备,人员,耗材等方面的支出,可以适当根据公司产品业务量情况评估,毕竟业务多和业务少情况还是有很大区别的。[/color][color=black]以上只是个人简单的观点建议,大家如有自己的理解和建议,欢迎跟帖留言,[/color][color=black]2019[/color][color=black]新的一年,祝大家工作顺利,步步高升。[img]https://simg.instrument.com.cn/bbs/images/default/em09505.gif[/img][/color][color=black] [/color]

  • 【求助】请教:调节流动相问题?

    各位大侠,本人处理狗空白全血上液相感觉杂质很多主要在9分钟以前,问题是杂质峰拖尾影响后面的主药出峰,引起基线漂移,最郁闷的是主要出峰的位置空白血也有小峰,想调节流动相错开,调了几次但几乎都在一个位置出峰分不开,请问怎么办? 新买的shim-pack C18柱子,柱温70,流动相先前用乙腈:甲醇:水=70:8:22,现在不用甲醇了,检测波长210nm.

  • 【原创大赛】离心泵与风机的结构

    热力发电厂的锅炉给水泵有热力循环“心脏”之称,可见其作用非常大,它是把除氧器水箱中的饱和热水抽出并且升压到一定压力后不间断地送往锅炉,现代热力发电厂锅炉给水泵的工作特点是流量大、扬程很高、工作温度很高,工作压力高。其作用和工作特点要求其运行可靠性高,负荷适应能力强经济性高,检修和维护方便,运行自动化水平高,给水泵是热力发电厂技术要求最高,功率最大,给水泵采用离心式。以前的小机组多为母管制,给水泵流量小,多台给水泵并且联运行,主要靠增减给水泵投用台数或者调教给水节流阀门的开度来改变给水量,系统复杂,投资高,检修维护工作最大,运行条件复杂,自动化水平低,运行经济性差,随着机组广泛采用单元制,以及单元制机组的容量不断增大,配置的锅炉给水泵的流量在不断的增大,目前我国大型机组较多配置半容量给水泵,为了减小单位千瓦的电厂投资,现在已经趋向单泵配置,给水泵流量的增大就更为迅速,同时随着机组容量的增大,主蒸汽压力也在逐渐的提高,这就要求给水泵的扬程不断提高。

  • 实验室对“开源节流”有什么好的方法和对策呢?(主要是针对实验室)

    由国统调查报告网提供数据显示,当前各行各业(包括检测领域等)竞争激烈,有前瞻性和预见性的早已在管理上实施落实“开源节流”,有的则正准备开始“作战”。那么,实验室对贯彻落实“开源节流”有什么好的方法和对策呢?针对实验室内的,好的方法和建议,希望听到大家独特的有创意的点子,谢谢!其他已知的不错资料和分享:1)实验室如何降低实验室的成本?http://bbs.instrument.com.cn/topic.asp?threadid=2268161&uid=ld528&pag=2)实验室提高设备利用率http://bbs.instrument.com.cn/shtml/20130828/4931275/3)开源节流管理办法参考(普遍的)http://wenku.baidu.com/link?url=AeRk_CkxZ8uNgR-M_pcqL1520ih1iyUatrn6DhB6jGEoi8DcIH9-n-6li8Cfr_1WDDJe2Re75DSqRw7-hLvBMiNaxq_g6LR3TBi-GrRVqd_

  • 液压万能试验机液压系统原理(手动、自动)?

    (1)手动操作切断控制箱及电脑电源,打开测力表开关(14),关闭油路中两个截止阀(6)、(8)液压万能试验机压力机即处于手动状态。油箱(1)内的油被吸入油泵(2),经油泵出油管(4)送至送油阀(11)当送油阀门打开时,压力油送入工作油缸(16)内,可使柱塞式油缸内的活塞升起,油缸内腔通过油管(15)与回油阀(13)相连,油缸内缸负荷突然消失时,打开回油阀开关,此时,工作油缸即卸荷,而测力油缸之压力油必须流经具有阻尼作用的节流阀达到缓回油的目的。液压系统各部可能会出现的少量溢油滴入底座的油池暂存并可定期从背后面的放油孔放出。(2)自动操作打开控制箱及电脑电源,关闭试验机的送油阀(11)、回油阀(13)及测力压力表开关(14),打开油路中两个截止阀(6)、(8),系统处于自动加载状态,由电脑控制比例来调节进入油缸的油的流量,从而达到调整的目的。www.jnsyj.net 提供更多服务

  • 【求助】6820手动调节流量麻烦吗?

    我的工作单位是某县级市环境监测站,单位要添置一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url],对安捷伦的[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相[/url]很感兴趣。想知道6820的手动调节流量麻烦吗?6820很便宜,7890又贵了点。我们主要测空气和工业废气的苯及苯系物、非甲烷总烃、TVOC,6820能胜任吗?测试频率并不算很高。请问哪位对此了解的帮帮忙,多谢!

  • 【原创】对调节流动相PH值的认识误区

    刚开始接触色谱,要求调节流动相PH值,还以为是必做的流程,相信刚接触的你也是这么认为的,但这种认识是错误的,1、这样的要求只是为了统一,便于保护柱子。2、每个色谱柱都有其特定的PH使用范围,不在此范围会影响到柱子的使用寿命,和柱子的稳定性。3、你调了PH值,必然会用到酸或碱带入新的杂质,得不偿失。4、如果你用超纯水的话,配出来的流动相一般会保持在某一个范围内,没有必要调。

  • 工业冷水机制冷系统运行的几个主要参数

    工业冷水机运行工况参数好坏,对其工作的经济型和安全性影响很大,其中在工业冷水机的制冷系统中,下面几个运行参数供大家参考:1、蒸发温度和蒸发压力 工业冷水机的蒸发温度可通过装在压缩机吸气截止阀端的压力表所指示的蒸发压力而反映过来。蒸发温度和蒸发压力是根据制冷系统的要求确定的,偏高不能满足冷水机降温需要,过低会使压缩机的制冷量减少,运行的经济性较差。2、冷凝温度和冷凝压力 制冷剂的冷凝温度可根据冷凝器上压力表的读数球的。冷凝温度的确定与冷却剂的温度、流量和冷凝器的形式有关。在一般情况下,风冷冷水机/水冷冷水机的冷凝温度比冷却水出水温度高3~5℃,比强制通过的冷却空气进口温度高10~15℃。3、压缩机的吸气温度 压缩机的吸气温度是指从压缩机吸气截止阀前面的温度计读出的制冷剂温度。为了保证风冷冷水机/水冷冷水机心脏-压缩机的安全运转,防止产生液击现象,吸气温度要比蒸发温度高一点。在设回热器的氟利昂制冷的风冷冷水机/水冷冷水机,保持15℃的吸气温度是合适的,对氨制冷的风冷冷水机/水冷冷水机,吸气过热度一般取10℃左右。4、压缩机的排气温度 风冷冷水机/水冷冷水机压缩机排气温度可以从排气管路上的温度计读出。它与制冷剂的绝热指数、压缩比及吸气温度有关。吸气温度越高,压缩比越大,排气温度就越高,反之亦然。5、节流前的过冷温度 节流前的液体过冷可以高制冷效果。过冷温度可以从节流阀前液体管道上的温度计测得。一般情况下它较过冷器冷却水的出水温度高1.5~3℃。 工业冷水机的运行工况参数好坏,对冷水机影响很大。制冷系统主要参数调整的目的,就是要控制各个参数,使其在最经济最合理的条件下运行。

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