全面系統學習機房精密空調設計、選型、安裝、維保

第一章機房環境要求開機時電子計算機機房內的溫溼度 web

停機時電子計算機機房內的溫溼度網絡

開機時主機房的溫溼度應執行級,基本工做間可根據設備要求按AB兩級執行。其它輔助房間應按工藝要求肯定。ide

主機房內的空氣含塵濃度,在靜態條件下測試,每升空氣大於或等於0.5μm的塵粒數,應少於18000粒。工具

主機房區的噪聲聲壓級小於68分貝;佈局

主機房內要維持正壓,與室外壓差大於9.8帕;性能

送風速度不小於3/秒;測試

爲使機房能達到上述要求,應採用精密空調機組才能知足要求。spa

第二章機房專用精密空調特色 設計

1、大風量、小焓差orm

與相同製冷量的溫馨性空調機相比,機房專用空調機的循環風量約大一倍,相應的焓差只有一半,機房專用空調機運行時一般不須要除溼,循環風量較大將使得機組在空氣露點以上運行,沒必要要像溫馨性空調機那樣爲應付溼負荷而不得不使空氣冷卻到露點如下,故機組能夠經過提升製冷劑的蒸發溫度提升機組運行的熱效率,從而提升運行的經濟性。一樣,機房要求溫溼度指標相對穩定,較大的循環風量將有利於穩定機房的溫溼度指標,顯然,在製冷量必定的狀況下,風量的增大將致使焓差的減小,於是一般機組只能在顯熱比至關高的工況下運行,這偏偏與機房的負荷特色相適應。

2、機房的熱負荷變化幅度較大

一般要在10%20%之間變更,這是因爲主機設備所處的工做狀態不一樣,消耗的功耗不一樣所形成的。所以,機房空調系統必須可以適應這種負荷的變化,以使電子元器件工做在所要求的環境條件之中,保證電路性能的可靠性。

3、送回風方式多樣(詳見暖通南社發佈《瞭解機房精密空調及其選型步驟》

因爲要與電子通訊設備的冷卻方式相適應,機房的空調系統的送風迴風方式是多種多樣的:有上送風、下送風,有上回風、下回風、側迴風等,生產企業通常是利用標準化手段開發一系列機型,以知足用戶的不一樣須要。

機房專用空調機送風形式多爲上送下回和下送上回式。機房中鋪設防靜電活動地板,機房專用空調採用下送上回式送風,使冷氣直接進入活動地板下,這樣使地板下造成靜壓箱,而後經過地板送風口,把冷氣均勻地送入機房內,送入設備機櫃內。爲此,機房專用空調應有足夠的風量把機房中的熱量帶走。採用這種送風形式可大大提升空調效率,同時還能夠大幅度節省過去習慣的管道送風的工程費用,下降工程造價,使室內佈局美觀。這是機房理想的送風方式。固然,機房送風形式要與設備散熱形式一致。

4、過濾

一般標準型機組中,空氣過濾器均採用粗、中效過濾,而在一些進口的特型機組中,從結構設計上採用預留亞高效過濾器或高效過濾器的安裝位置,根據用戶需求選用(如淨化手術室等就選用亞高效過濾器)。只要用戶要求,過濾系統能夠很方便地以更換過濾器或者增長過濾器的方式進行升級。通常A級潔淨要求使用高效或亞高效過濾器,B級潔淨要求使用亞高效或中效過濾器,即便是C級潔淨要求也應該使用中效過濾器。然而,溫馨性空調機以及常規的恆溫恆溼空調機通常只有初效過濾器,若是須要提升過濾效率,也只能是改裝,並且每每還需增長風機、加大風壓,以避免空調機因安裝了高效或亞高效過濾器而使送風能力大幅度降低。

5、可靠性較高

針對機房空調系統高可靠性的要求,機房專用空調機在結構與控制系統設計和製造以及空調系統組成等方面都必須相應採起一系列措施,例如設置後備機組或後備控制單元,微機控制系統自動對機組運行狀態進行診斷,實時對已經出現或將要出現的故障發出報警,自動用後備機組或後備控制單元切換故障機組或故障單元。衆所周知,機房專用空調的控制系統功能比溫馨性空調完善得多。

控制系統的性能與空調系統技術經濟性能密切相關。

很多機房專用空調機生產企業專門開發一系列的控制器做爲空調系統的組成部分。採用電子控制器或微機控制已經十分廣泛,有些企業已經把模糊控制技術應用在計算機房專用空調系統中。

6、整年製冷運行

不管是大、中型計算機,仍是程控交換機,都要求空調機整年製冷運行。而冬季的製冷運行要解決穩定冷凝壓力和其它相關的問題。多數機房專用空調機能在室外氣溫降至-15℃時仍能製冷運行,而採用乙二醇製冷機組,可在室外氣溫降至-45℃時仍能製冷運行。與此造成鮮明對比的是溫馨性空調機或常規恆溫恆溼機,在此種條件下,根本沒法工做。

7、使用壽命

通常機房專用空調廠家的設計壽命是最低是10年,連續運行時間是86400小時,平均無端率達到25000小時,實際運用過程當中,機房專用空調可運行15年。

根據國家家電行業標準,溫馨性空調機的基礎設計壽命每一年按運行半年計算,爲3年時間,無連續運行時間指標,平均無端障時間5000小時,只適合於間斷運行,在實際使用過程當中,溫馨性空調機可連續運行的時間爲35年,比機房專用空調相差3倍。

第三章機房專用空調機選型依據 

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爲了肯定空調機的容量,以知足機房溫度、溼度、潔淨度和送風速度的要求(簡稱四度要求)。必須首先計算機房的熱負荷。

機房的熱負荷主要來自兩個方面:

其一是機房內部產生的熱量,它包括:室內計算機及外部設備的發熱量,機房輔助設施和機房設備的發熱量(電熱、蒸氣水溫及其它發熱體)。這些發熱量顯熱大、潛熱小;照明發熱(顯熱);工做人員的發熱(顯熱小、潛熱大);因爲水分蒸發、凝結產生的熱量(潛熱)。

其二是機房外部產生的熱量,它包括:

傳導熱,過建築物本體侵入的熱量,如從牆壁、屋頂、隔斷和地面傳入機房的熱量(顯熱);

放射熱(也稱輻射熱),因爲太陽照射從玻璃窗直接進入房間的熱量(顯熱);

對流產生的熱量,從門窗等縫隙侵入的高溫室外空氣(也包含水蒸氣)所產生的熱量(顯熱、潛熱);

爲了使室內工做人員減小疲勞和有利於人體健康而引入的新鮮空氣所產生的熱量(包括顯熱和潛熱)。

總之,人體放出的熱量、縫隙風侵入的熱量和換氣帶進的熱量,不只使室溫升高,也會增長室內的含溼量,所以須要除溼。這部分熱負荷稱爲潛熱負荷,而機房內全部設備散發的熱量只是室內的溫度升高,這種熱負荷稱爲顯熱負荷。與通常賓館、辦公室、會議室等潛熱佔有至關大比例所不一樣的是,計算機、程控機機房內的熱負荷是以顯熱負荷爲主。所以對於熱負荷情況不一樣的場合應選用不一樣類型的空調機。一般用顯熱比(SFH)做爲空調機的重要指標。

熱負荷計算

計算機房空調負荷,主要來自計算機設備、外部設備及機房設備的發熱量,大約佔總熱量的80%以上,其次是照明熱、傳導熱、輻射熱等,這幾項計算方法與通常空調房間負荷計算相同。計算機制造商,通常能提供設備發熱量的具體數值。不然根據計算機的耗電量計算其發熱量。

a. 外部設備發熱量計算

Q860N¢(kcalh

式中:N:用電量(kW);¢:同時使用係數(0.20.5); 860:功的熱當量,即l kW電能所有轉化爲熱能所產生的熱量。

b. 主機發熱量計算 Q860× P× h 1×h 2 ×h 3

式中,P:總功率(kW);

h 1:同時使用係數;

h 2:利用係數;

h 3:負荷工做均勻係數。

機房內各類設備的總功率,應以機房內設備的最大功耗爲準,但這些功耗並未所有轉換成熱量,所以,必須用以上三種系數來修正,這些係數又與計算機的系統結構、功能、用途、工做狀態及所用電子元件有關。總係數通常取0.60.8之間爲好。(此爲參考值,請根據項目實際狀況進行計算)

c. 照明設備熱負荷計算

機房照明設備的耗電量,一部分變成光,一部分變成熱。變成光的部分也因被建築物和設備等所吸取而變成熱。照明設備的熱負荷計算以下:

QC×P kcalh

式中, P:照明設備的標稱額定輸出功率(W);

C:每輸出l W的熱量(kcalh W),一般自熾燈0.86,日光燈1.0.

d. 人體發熱量

人體內的熱是經過皮膚和呼吸器官放出來的,這種熱因含有水蒸汽,其熱負荷應是顯熱和潛熱負荷之和。

人體發出的熱隨工做狀態而異。機房中工做人員可按輕體力工做處理。當室溫爲24℃時,其顯熱負荷爲56cal,潛熱負荷爲46cal;當室溫爲21℃時,其顯熱負荷爲65cal,潛熱負荷爲37ca1.在兩種狀況下,其總熱負荷均爲102cal.

e. 圍護結構的傳導熱

經過機房屋頂、牆壁、隔斷等圍護結構進入機房的傳導熱是一個與季節、時間、地理位置和太陽的照射角度等有關的量。所以,要準確地求出這樣的量是很複雜的問題。

當室內外空氣溫度保持必定的穩定狀態時,由平面形狀牆壁傳入機房的熱量可按下式計算:

QKFt1-t2 kcalh

式中, K:圍護結構的導熱係數(kcalm2h℃);

F:圍護結構面積(m2);

t1:機房內溫度

t2:機房外的計算溫度(℃)。

當計算不與室外空氣直接接觸的圍護結構如隔斷等時,室內外計算溫度差應乘以修正係數,其值一般取0.40.7.

f. 從玻璃透入的太陽輻射熱

當玻璃受陽光照射時,一部分被反射、一部分被玻璃吸取,剩下透過玻璃射入機房轉化爲熱。被玻璃吸取的熱使玻璃溫度升高,其中一部分經過對流進入機房也成爲熱負荷。

透過玻璃進入室內的熱量可按下式計算:

QKFq kcal

式中, K:太陽輻射熱的透入係數;

F:玻璃窗的面積(m2);

q:透過玻璃窗進入的太陽輻射熱強度(kcalm2h)。

透入係數K值取決於窗戶的種類,一般取0.360.4.

太陽輻射熱強度q隨緯度、季節和時間而不一樣,又隨太陽照射角度而變化。具體數值請參考當地氣象資料。

g. 換氣及室外侵入的熱負荷

爲了給在計算機房內工做人員不斷補充新鮮空氣,以及用換氣來維持機房的正壓,須要經過空調設備的新風口向機房送入室外的新鮮空氣,這些新鮮空氣也將成爲熱負荷。經過門、窗縫隙和開關而侵入的室外空氣量,隨機房的密封程度,人的出入次數和室外的風速而改變。這種熱負荷一般都很小,如須要,可將其拆算爲房間的換氣量來肯定熱負荷。

h. 其它熱負荷

在機房中,除上述熱負荷外,在工做中使用示被器、電烙鐵、吸塵器等都將成爲熱負荷。因爲這些設備的功耗通常都較小,可粗略按其額定輸入功率與功的熱當量之積來計算。此外,機房內使用大量的傳輸電纜,也是發熱體。其計算以下:

Q860 Pl kcalh

式中, 860:功的熱當量(kca1h);

P:每米電纜的功耗(W); l:電纜的長度(m)。

總之,機房熱負荷應由上述ah各項熱負荷之和來肯定。

概略計算

在機房初始設計階段,爲了較快的選定空調機的容量,可採用此方法:

1、以單位面積估算

計算機房(包括程控交換機房):

樓層較高時,250300kcal/m2h

樓層較低時,150250kcal/m2h(根據設備的密度做適當的增減)

辦公室(值班室):90kcal/m2h

2、以機櫃數量估算

通常按照每機櫃 2.5~4KW計算。

3、機房空調系統新風量

按下述三項中取其中的最大一項:

1、按機房人員取40m3/h.p

2、維持機房室內正壓所需的風量

3、取機房空調總風量的5%

地板送風口風速:1.52.0m/s

地板送風口總開孔面積佔地板面積的0.6%

經常使用熱功單位換算

1、壓力換算1巴(bar)≈1公斤力/釐米2at)≈1標準大氣壓(atm)≈105帕斯卡(pa

2、冷量換算

1匹(PS)=2500大卡(kcal/h

1千瓦(kw)=860大卡(kcal/h

1匹(PS)=2.9千瓦(kw

1冷噸=3024大卡(kcal/h

1BTU/h0.2519大卡(kcal/h

GB50174-2008的相關規定(200961日實施)

4、空氣調節

4.1通常規定

4.1.1 電子信息系統機房中的主機房、支持區和輔助房間的空氣調節系統應根據電子信息系統機房的等級,按照附錄的標準執行。

4.1.2 與其它功能用房共建於同一建築內的電子信息系統機房,宜設置獨立的空調系統。

4.1.3 主機房與其它房間的空調參數不一樣時,宜分別設置空調系統。

4.1.4 電子信息系統機房的空調設計,除應符合本規範外,尚應符合現行國家標準《採暖通風與空氣調節設計規範》(GB50019)的有關規定。

4.2 熱負荷計算

4.2.1 電子信息設備和其它設備的散熱量應按產品的技術數據進行計算。

4.2.2 電子信息系統機房空調系統的熱溼負荷應包括下列內容:

機房內設備的散熱;

建築圍護結構的傳熱;

太陽輻射熱;

人體散熱、散溼;

照明裝置散熱;

新風負荷。

4.3 氣流組織

4.3.1 電子信息系統機房空調房間的氣流組織,應根據設備對空調系統的要求,設備自己的冷卻方式、設備佈置方式、佈置密度、設備發熱量以及房間溫度、溼度、室內風速、防塵、消聲等要求,並結合建築條件綜合考慮。

4.3.2 氣流組織形式應按所安裝設備對空調系統氣流組織形式要求肯定,當未提出明確要求時,可按表7.3.2選用。

4.3.3對設備熱密度大、設備發熱量大或機櫃高度大於1.8m,且熱負荷大的主機房,宜採用活動地板下送風、上回風方式。

4.3.4 採用活動地板下做爲靜壓箱時,出風口風速不該大於3m/s .

氣流組織、風口及送風溫差下表

4.4 系統設計

4.4.1 電子信息系統機房要求空調的房間宜集中佈置,室內溫、溼度要求相近的房間,宜相鄰佈置。

4.4.2 主機房採暖散熱器的設置應根據電子信息系統機房的等級,按照附錄的標準執行。如設置採暖散熱器,應有檢測報警措施,並裝設切斷閥,漏水時自動自動切斷給水。

4.4.3 電子信息系統機房的風管及管道的保溫、消聲材料和粘結劑,應選用非燃燒材料或難燃B1 級材料。冷表面需做隔氣保溫處理。

4.4.4 採用活動地板下送風時,活動地板下的空間應考慮線槽及消防管線等所佔用的空間。

4.4.5 風管不宜穿過防火牆和變形縫。如必須穿過期,應在穿過防火牆處設防火閥;穿過變形縫處,應在兩側設防火閥。防火閥應既可手動又能自動。

4.4.6 空調系統噪音超過本規範5.2.1條的規定時,應採起降噪措施。

4.4.7 主機房宜維持正壓。主機房與其它房間、走廊間的壓差不宜小於4.9Pa,與室外靜壓差不宜小於9.8Pa.

4.4.8 空調系統的新風量應取下列二項中的最大值:

按工做人員計算,每人40m3/h .

維持室內正壓所需風量。

4.4.9 主機房內空調系統用循環機組宜設初、中效兩級過濾器。新風系統或全空氣系統應設初、中效空氣過濾器。末級過濾裝置宜設在正壓端。

4.4.10 北方地區冬季需送冷風時,宜利用室外冷空氣做爲冷源。

4.4.11 電子信息系統機房空氣調節控制裝置應知足電子信息系統機房對溫度、溼度及防塵對正壓的要求。

4.4.12 使用大量新風的空調系統,應設置排風出口,且應知足新風量變化的須要。

4.4.13 打印室等易對空氣形成二次污染的房間,宜單獨設置空調系統,當與其餘房間共用一套空調系統時,打印室不該設置迴風口,應採用排風的方式保持室內壓力平衡。

4.4.14 分體式空調機的室內機組可安裝於空調機房內,也可根據機房佈置要求,安裝於主機房內。

4.4.15 下送風的空調、恆溫恆溼空調機,應安裝於機架上,並在空調機與機架之間加隔震墊,且在機架上加裝導流板。

4.4.16 大型機房空調系統宜採用冷水機組空調系統,冷源採用水冷方式。

4.5 設備選擇

4.5.1 空調設備的選用應符合運行可靠、經濟、節能和環保的原則。

4.5.2 空調系統和設備選擇應根據計算機類型、機房面積、發熱量及對溫、溼度和空氣含塵濃度的要求綜合考慮。

4.5.3 在北方地區,空調系統採用水冷機組時,冬季應對冷卻水系統採起防凍措施。

4.5.4 空調和製冷設備宜選用高效、低噪聲、低震動的設備。

4.5.5 單臺空調製冷設備的製冷能力,應留有15%20%的餘量。

4.5 .6 選用恆溫恆溼空調機時,空調機宜帶有通訊接口,顯示屏宜爲漢字顯示。

4.5.7 選用的空調設備,其空氣過濾器、加溼設備,應便於清洗和更換,設備安裝應留有相應的維修空間。

第四章各品牌簡介 

艾默生

艾默生公司建立於1890年,總部設在美國密蘇里州聖路易斯市,是全球最悠久的跨國公司之一。經營領域涉及網絡能源、過程控制、工業自動化、環境調節、家電和工具五大領域。公司業務遍及全球150多個國家,在世界各地擁有60多個子公司及11萬多名員工,名列世界500強。

共分四個系列:1Liebert

2Datamat

3Challen

4DataMat

海洛斯機房空調

意大利HIROSS公司成立於1964年,總部設於意大利米蘭,它自成立以來一直致力於開發具備最新、最早進技術的高品質空調系統,在奧地利、法國、德國、英國、瑞士、亞洲等地均設有分部。

海洛斯產品有恆溫恆溼機、冷水機、冷凝機等供用戶選擇,海洛斯公司有高度自動化的工廠、先進的設計手段及製造工藝,全部產品均遵守國際公認的BSEN ISO9001 標準制造,並獲ISO9001質量認證及歐洲製冷協會(EUROVENT)認證證書,成爲歐洲銷量第一的品牌。

HIROSS 機房專用空調在世界各地佔有較大的市場份額。進入中國市場以來,海洛斯機房專用空調產品已成爲中國電信、中國移動、中國聯通、中國網通、銀行、鐵路等行業主要使用的品牌。

第五章精密空調安裝 

1、機組接收

1、設備開箱後要檢查設備的規格、型號及所帶的備件是否與合同的裝箱單相符;

2、風冷型空調室內機、室外機組在出廠時都有0.2MPa0.5Mpa的氮氣,設備開箱後,要首先檢查系統有無泄漏,如發現異常請及時通知廠家;

3、接收機組時,請檢查機組外觀是否無缺無損;若有損壞,請當即以書面形式通知承運人並記錄;

4、檢查用戶終端面板,必須肯定其沒有任何損傷;若有損傷,請當即以書面形式通知承運人並記錄,且在安裝之前及時處理。

如檢查沒有異議後,再簽收。

2、安裝就位

1、安裝時要注意機器內部及外部的保護措施,防止機器表面漆因外力碰撞而引發的劃傷,內部蒸發器翅片、銅管、線路等也應注意嚴格保護;

2、機組支架,機組支架經過?8膨脹螺絲與地面固定;

3、機組支架與機組之間應安裝至少5mm厚的彈性隔振膠墊,該支架使用M8螺栓與機組底部鏈接,該支架必須與架空地板的金屬結構隔離;

4、機組必須水平安裝,兩端高差最大爲5mm:傾斜度如大於5 mm,會引發冷凝水盤溢流;

3、冷媒管鏈接

1、機組與冷凝器之間均採用氧焊鏈接,這樣保證了整個迴路的牢固與可靠性;回液管與排汽管所接的銅管的粗細見附表;

2、鏈接機組與風冷冷凝器的銅管直徑必須根據銅管的長度以及機組與冷凝器的垂直距離來肯定。

3氣管和液管的安裝要求美觀整齊橫平豎直,多根管道盡可能佈置在同一平面上,不要將一部分管道重疊在另一部分上;不管汽管仍是液管,都必須套保溫管;

4、水平氣管應向冷凝器方向傾斜,這樣一旦停機,油液和已冷凝的製冷劑不能流回機內 .

5、如使用直銅管在彎曲前必須先退火處理,本項目儘可能採用衝壓彎頭焊。切割銅管必須用銅管割刀,嚴禁用鋼鋸條鋸。銅管存放時應封堵兩頭,防止灰塵砂石進入銅管。

6、一般用直管鏈接時,在架設管道以前,應用無水乙醇清潔管道內兩遍。

7、焊接時應在焊接部位之外包裹12層溼布,防止其他部件因受熱烤焦,在遇到油漆部位時,應採用溼布加鐵皮擋板的方法進行操做,這樣可以使油漆表面無任何焦痕。在作氣密性實驗以前,先用氮氣將製冷迴路中的氧化皮趕出製冷迴路。

8、在動焊以前,放一滅火裝置在焊接工做區。

4、冷凍水系列安裝注意事項

按照國家水系統安裝規範進行施工和工程管理,進、出水管爲國標渡鋅鋼管,進水管和出水管的安裝要求美觀整齊橫平豎直固定牢固。

選用高質量的水溫表和水壓表及法蘭接口,管道採用螺紋焊接。

對於冷凍水設備的進出水管及手閥要嚴格作好保溫處理,防止冷凝水處處滴漏。

5、管道密封性試驗

冷媒銅管系統試壓:

1、全部管道鏈接完畢以後,用氮氣試壓檢漏,充氣壓力應≥1.8Mpa,而且要從高低壓部分同時充入氮氣,直至平衡爲止;

2、在充入氮氣後,24小時的保壓時間,前6小時壓力降不該大於0.03MPa,後18小時除去因環境溫度變化而引發的偏差外,壓力無變化爲合格。若是壓力變化值超標,那麼應查出漏點,從新補焊試壓;

冷凍水管試壓:

1、冷凍水系統管道安裝好後,首先要對把與空調設備鏈接的管道斷開,對整個水系統管道進行清洗,(如能與大樓的冷凍水系統一塊兒清洗更好,就不用單獨清洗了)

2、作水壓實驗壓力爲計算以下,時間爲兩小時,全部接頭和法蘭處沒有低漏水現象爲合格,在作氣密性和水壓實驗時要在項目監理的監督下完成。

試驗壓力=(冷凍水管最高點高程-15樓高程+水泵揚程)/10×1.2

單位:kg/cm2bar(表壓)

6、排水系統鏈接

1、機器的右下後部伸出有外徑32mm的橡膠管,8系列所伸出的是一根,用32mm的橡膠管或塑料管將其接入建築物的排水系統中。

2、排水管接頭要求用喉箍固定,以防止水溢出。

3、排水管應有必定波度,保證排水暢順。

4、如排水管因條件所限,必須伸出室外較長,排水管需作保溫處理。

、加溼器鏈接

1、隨機的有與銅管放一塊兒的有約1米長的Φ6.4的細銅管、水接頭,將Φ6.4的細銅管用氧焊退火,使其能夠隨意彎曲,而後將其與水接頭(有細銅管的一端)焊在一塊兒;

2、將水接頭與用戶所接過來的自來水閥門接在一塊兒,(水接頭的直徑待與廠方確認)

3、加溼器的下部伸出一Φ6.4的銅管,將其與焊有水接頭的細銅管(無水接頭的一端)焊在一塊兒;

8、電氣鏈接

1、在進行機組的電氣部分操做前,必須肯定電源已經關閉,電氣屏中的主令開關閉合(打到「O」)。

2、電氣屏的動力部分由一個金屬蓋對其進行保護;將金屬蓋上的四個固定螺絲取下就能看到如圖二所示的主令開關,零線和地線接線柱;

3、主電纜線的一端與配電櫃裏相應的空氣開關相接;另外一端分別與與機組的鏈接主令開關,零線和地線接線柱;

4、室外機所需電源可由機組取,也可從室外機附近的配電櫃取,但其所用的電線都必須用隨機帶的PVC管套起來;

5、檢查電源是否符合機組的額定電氣參數(電壓、相數、頻率)

6、將保護金屬板從新固定在機組上;

7、電源電壓的波動必須在額定值的85%115%之間;

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