延迟焦化装置压缩机岗位技术问答资料.docx
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延迟焦化装置压缩机岗位技术问答资料
延迟焦化装置
富气压缩机岗位技术问答
一九九七年九月
1.什么叫压缩机?
……………………………………………………………….4
2.离心式压缩机的主要结构是怎样的?
……………………………………….4
3.离心式压缩机的工作原理是什么?
………………………………………….4
4.离心式压缩机的主要优缺点有哪些?
……………………………………….4
5.什么是多油楔轴承?
………………………………………………………….4
6.支撑轴承有哪几种?
………………………………………………………….5
7.什么是推力轴承?
…………………………………………………………….5
8.什么是临界转速?
…………………………………………………………….5
9.什么叫硬轴?
什么叫软轴?
………………………………………………….6
10.轴向推力是怎样产生的?
在运行中怎样变化?
…………………………….6
11.什么是轴向位移?
为什么会产生轴向位移?
……………………………….6
12.气压机试运转振动过大的原因是什么?
…………………………………….6
13.轴承油膜振荡引起风机振动的特征是什么?
……………………………….8
14.轴承上的润滑油膜是怎样形成的?
影响油膜的因素有哪些?
…………….8
15.什么是静不平衡和动不平衡?
……………………………………………….9
16.轴承温度为什么升高?
……………………………………………………….9
17.气压机的密封有哪些?
起什么作用?
……………………………………….9
18.轴承进油管上的节流孔起什么作用?
………………………………………10
19.润滑油箱为什么要装送气管?
………………………………………………10
20.盘车的目的是什么?
…………………………………………………………10
21.气压机出、入口阀、放火炬阀为什么采用风动闸阀?
……………………10
22.气压机使用中间冷却器有什么好处?
………………………………………10
23.气压机使用中间冷却器有什么问题?
如何解决?
…………………………10
24.气压机为什么会抽负压?
如何处理?
………………………………………10
25.气压机运行中发生飞动的原因是什么?
怎样处理?
………………………11
26.为什么机组启动时润滑油温不能低于20℃?
……………………………...11
27.机组在启动前为什么必须拆卸润滑油临时过滤网?
………………………11
28.什么叫喘振?
如何产生?
……………………………………………………12
29.离心式压缩机如何进行调节?
………………………………………………12
30.机组停机时为什么要先切除系统?
…………………………………………12
31.气压机停机后为什么润滑油泵尚需运行一段时间?
………………………13
32.气压机启动时为什么要先开反飞动阀?
……………………………………13
33.气压机入口温度的变化对气压机有什么影响?
……………………………13
34.油箱的容量根据什么决定?
油的循环倍率多少合适?
……………………13
35.分馏塔顶压力高而气压机进口压力低有哪些原因?
………………………13
36.同一气压机在什么情况下可使压缩比和效率不变?
………………………13
37.透平油有什么作用?
…………………………………………………………14
38.劣质透平油对机组有什么危害?
……………………………………………14
39.如何进行离心压缩机的性能换算?
…………………………………………14
40.如何测量电动机的输入功率?
………………………………………………15
41.如何求得变速箱的功率?
……………………………………………………15
42.什么是叶片的圆周速度?
……………………………………………………16
43.什么叫气体的状态参数和状态方程式?
……………………………………16
44.为什么气压机压缩终温和功率消耗与绝热压缩不同?
……………………16
45.什么叫绝热效率?
绝热效率同压缩比有关吗?
……………………………17
46.多变效率与压缩比有关吗?
…………………………………………………17
47.风机由于转子不平衡引起的振动的因素有哪些?
如何处理?
……………17
48.离心式压缩机(本车间压缩机)的密封在何处?
是何种形式密封?
……18
49.机械密封的油路系统如何工作?
……………………………………………19
50.酸油收集——处理系统如何工作?
…………………………………………19
51.什么叫活支多瓦轴承?
………………………………………………………19
52.电动机内为什么要设置加热器?
……………………………………………19
53.电动机的间断工作时间是多少?
……………………………………………19
54.电动机的冷却方式如何?
……………………………………………………20
55.润滑脂润滑的是何部位?
使用何种润滑脂?
………………………………20
56.试运前,如何将电机水系统充满水?
………………………………………20
57.什么是联轴器?
本装置气压机联轴器轴向最大补偿量是多少?
…………20
1.
什么叫压缩机?
能压缩并输送气体的机械称为风机、鼓风机、压缩机,压缩机的压缩比大于4,终压大于0.3MPa。
按结构原理分为往复式、离心式、流体作用式等。
2.离心式压缩机的主要结构是怎样的?
习惯上常将其转动的零部件称为转子,不能转动的零部件称为定子,每个部件包括许多个零件。
转子:
叶轮、主轴、平衡盘、推力盘、联轴器。
定子:
机壳、扩压器、弯道、回流器、蜗壳、密封、轴承。
3.离心式压缩机的工作原理是什么?
离心式压缩机是依靠高速旋转的叶轮所产生离心力来压缩气体的,由于气体在叶轮中的运动方向是沿着垂直于压缩机轴的径向进行的,因此叫离心式压缩机。
当气体流经叶轮时,高速旋转的叶轮带动气体高速旋转,由于产生的离心力作用,气体被甩出叶轮,进入扩压器,气体速度变慢,部分动能转变为静压能,使气体得到压缩,末级后装置了蜗壳,汇集从末级甩出的高压气体,也作为能量转换装置,把气体的静压能进一步提高。
4.离心式压缩机的主要优缺点有哪些?
主要优点:
输气量大而连续,运转平稳;机组外形尺寸小,重量轻,占地面积少;由于转速很高,可以用汽轮机直接带动,比较安全,可以实现自动控制;设备的易损部件少,使用周期长,维修工作量小。
主要缺点:
效率不及轴流式压缩机和往复式压缩机;稳定工况区较窄有喘振现象产生。
5.什么是多油楔轴承?
支撑轴承有三块或多块内表面浇有巴氏合金的瓦块,瓦块沿轴径外圆周均匀分布,瓦块在结构上能就地摆动,工作中可形成多个油楔,这样的轴承叫多油楔轴承。
多油楔常用的有三油楔与五油楔,三油楔轴承承载能力高,可用于高速重载场合,五油楔轴承适宜高速轻载场合。
多油楔轴承有以下特点:
a.抗振性能好,运行稳定,能够减轻转子由于不平衡或加工安装误差造成的震动危害;
b.在不同的负荷下,多油楔轴承中轴颈的偏心度比普通轴承小得多,保证了转子的对中性;
c.当负荷与转速有变化时,瓦块能自动调节位置,以保证有最好的润滑油楔,所以温升不高。
6.支撑轴承有哪几种?
离心式气压机、鼓风机及汽轮机一般均采用滑动轴承,这是因为滑动轴承运转平稳,噪音小,能在高速重载下可靠地运行。
支撑轴承的作用是支持转子,并保持转子与定子的同心,为了便于安装,滑动轴承都制成上、下两个半圆,轴承体用铸铁或钢制成,并在内表面上浇上一层锡基轴承合金,又叫巴氏合金,这种合金的主要特点是在软韧的基体组织中,均匀的含有硬度大的锡锑与锡铜化合物的细粒,这样使轴承工作面既容易形成与轴相适应的表面,而且有很好的耐磨性,轴承体的外圆可以做成圆柱形,也可以做成球面,球面可以使轴承具有自位性。
支撑轴承的支持方式为双支式的,即轴承在转子的两端,一端为单独的支撑轴承,另一端为综合式轴承,即支撑轴承与推力轴承制成一体,轴承内孔的孔形有圆柱形,椭圆形和多油楔轴承。
7.什么是推力轴承?
气压机的推力轴承是与其中一个支撑轴承连在一起,叫综合式推力支撑轴承,在这种轴承中,安装在主轴上的推力盘两侧各有一排瓦片,也有一种是主推力瓦块和副推力瓦块分别位于支撑轴承的两边,这时推力盘也是分在支撑轴承的两边。
推力轴承主要由推力瓦块和安装圈组成。
推力瓦块呈扇形,由8~12片组成一圈,支承于安装圈上,瓦块与安装圈之间有一个支点,当推力盘转动时,瓦块自动摆动形成油楔,因而能保证很好的润滑条件,这种轴承又叫米楔尔轴承。
离心式正常工时,轴向力总是指向压力低的一端,承受这个方向轴向力的推力瓦称主推力块,而当气压机起动时,轴向推力就改变方向,为此就在主推力块的对面安装了推力块,以承受这一方向的轴向力,这种推力块称为副推力块。
推力轴承的作用是保证转子和定子之间轴向位置固定,以保证叶片与隔板轴封等之间的间隙,使气压机能够安全运转。
8.什么是临界转速?
气压机转子上的各个部件都是制造得很精密的,在装配时都找了平衡,但是转子的重心还是不可能完全和轴的中心相符合,由于轴的中心和转子的重心之间有偏心,因此,在轴旋转时就会产生离心力,这是造成机组振动和轴弯曲的主要原因。
转子旋转时,重心随着轴中心线而转动,离心力的方向也随着转动,当轴每转一周,就产生一次振动,这是离心力引起的对转子的强迫振动,每秒产生强迫振动的次数叫做强迫振动的频率。
任何弹性体(如钢丝等)本身都有一定的自由振动频率,例如:
我们把一根钢丝两端固定拉紧,在中间用锤敲一下,钢丝就开始上下往复地振动,这时,钢丝每秒振动的次数就称为它的自由振动频率。
气压机的转子也是弹性体,也具有一定的自由振动频率,离心力则引起转子的强迫振动,当转子的强迫振动频率和转子的自由振动频率相重合时,也就是离心力方向变动的次数引起转子强迫振动的频率与转子自由振动的频率相同或成比例时,就产生了共振。
这时转子的振动特别大,这一转速就称为转子的临界转速。
由于临界转速下,转子振动很大,因此,气压机不允许在临界转速下工作。
9.什么叫硬轴?
什么叫软轴?
转子第一临界转速在工作转速以上称硬轴,也称刚性轴。
转子的第一临界转速在工作转速以下称为软轴,也称为柔性轴,裂解用的气压机,采用套装的叶轮、转速高,刚性小,为软轴。
在转子运转时,要求使转子的转速高于或低于临界转速15~20%,对于软轴,在启动时,要迅速通过第一临界转速。
10.轴向推力是怎样产生的?
在运行中怎样变化?
离心式气压机中,由于每级叶轮两侧,气体作用在上的力大小不同(出口侧因压力高、作用大于进口侧),使转子受到一个指向低压端的合力,即轴向推力,虽然在结构上设置了平衡盘或通过级的不同排列来减小轴向力,但不能完全平衡。
气压机运行中,当出口压力增大时,这个轴向推力加大,另外,当气压机起动时,由于气流的冲力指向高压端,转子轴向推力方向与正常运转相反。
11.什么是轴向位移?
为什么会产生轴向位移?
气压机在运转中,转子沿着主轴方向的串动称为轴向位移。
产生轴向位移的原因有以下几个方面:
a.在气压机起动时由于轴向力改变方向,且主推力块和副推力块与主轴上推力盘有间隙,因而造成转子串动,产生轴向位移,为保证机组,当主推力块与推力盘接触时,副推力块与推力盘的间隙应该小于转子与定子之间的最小间隙。
b.因轴向推力过大,造成油膜破坏使瓦块上的乌金的厚度都不大于1.5mm。
c.由于机组的负荷增加,使推力盘和推力瓦块后的轴承座、垫片、瓦架等因轴向力产生弹性变形,也会引起轴向位移,这种轴向位移叫做轴向弹性位移,弹性位移与结构及负荷有关,一般在0.2~0.3mm之间。
d.机组的轴向位移应保持在允许的范围内,一般为0.8~1.0mm,超过这个数值就会引起动静部分发生磨擦碰撞,发生严重损坏事故,如轴弯曲、隔板和叶轮碎裂。
因此,在操作中要经常注意轴瓦温度、润滑油温度、轴向位移指示值,发现异常情况要立即采取措施。
12.气压机试运转振动过大的原因是什么?
气压机在安装试运转中,造成振动过大的原因甚多,各种因素往往交错在一起,因此具体检查这些原因就比较复杂,一般常见的原因有以下几方面:
a)转子不平衡
转子的偏心质量在高速转动时产生方向不断变更的离心力,通过轴承面传给机身,使机身产生过大的振动,这种振动的特征是比较有规律,一个转子的两个轴承都发生较强的振动,振动频率等于风机转速,振幅与转速的平方成正比。
造成转子不平衡的原因有:
●转子在制造时就留下了较大的不平衡;
●由于转子出厂过久,在运输等过程中造成主轴弯曲;
●风机在运转过程中使转子产生变形;
●运转中,叶轮受损伤,掉了铆钉或在叶轮中进入脏物、杂物。
以上这些原因都可能造成转子不平衡重量的增加,从而使振动增大,在使用刚性联轴器时,联轴器、增速器的不平衡,都可能通过联轴器而传给风机。
判断振动的原因是否是由于转子不平衡,主要看振动频率与转速频率是否同步。
b)安装不良
如发现联轴器两侧的两个轴承有强烈的振动,则可能是联轴器的不平衡或转子的找正不正确,当两个转子用刚性联轴器联结时,转子旋转至不同角度时,位于联轴器两侧的两个轴承,受到不同的周期性的作用力,从而引起机组的振动,如两个转子由三个轴承支撑时,两个转子找正的不正确,则使其中一个转子不能按其本身的中心线转动,而形成不平衡并引起振动,如两转子由齿形联轴器联接,找中不正确,则会引起联轴器套筒和转子的接触情况恶化,并引起套筒的振动。
c)支撑轴承工作条件不良
润滑油温度过低,轴承间隙过大或过小,都可能导致轴承工作的恶化,若润滑油温度过低(低于30℃时),润滑油粘度太大,润滑油就不可能很好地充满轴承间隙,造成油膜厚度不稳定而引起转子振动,反之,若轴承侧间隙和顶间隙过大,也会使轴颈在轴孔内的位置不稳定,润滑油的减振作用减弱而引起转子的振动,此外,轴瓦压盖没有紧力而松动,也能导致运转中的振动加剧。
由于轴承工作恶化而引起的振动,往往发生于某一个轴承,且其振动频率与转子不等而多数是较低的。
d)轴颈椭圆度过大
由于轴颈椭圆度的存在,使转子在轴承中作周期性的升降运动而引起机组的振动,因此,一般轴颈椭圆度控制在0.02mm以内。
e)转子与定子碰撞摩擦
这主要是密封齿相碰,也有叶轮与隔板相接触的,如碰擦发生在转子中段,则两端轴承处均有振动,如在某一轴承附近相碰,则只有一个轴承振动较强烈,属于这种因素所造成的振动,可由倾听内部切削声音来加以鉴别。
f)喘振时发生振动
这种振动可从气体出口压力、流量的大幅度波动、风机的异常声响等现象中判断出来,消除这种振动的方法是立即开大排气阀或旁道阀,减小出口压力,增大风机流量,以消除喘振现象。
g)产生油膜振荡
这种振动常发生在圆筒形轴承上,除了上述原因以外,其它一些因素也可能引起振动加剧。
如风机底座与基础垫铁接触不良,有效接触面减少,这样,风机通过底座传给基础的振动能量相应地减小,从而引起振动的增强。
风机的振动频率与基础的自然振动频率相同,风机的自由膨胀受到限制等等均会造成振动的增强。
对于增速器,除引起风机振动的有关因素外,齿轮啮合不良等也能造成振动增强。
电动机的磁路不对称、转子磁极绕组松动(同步电机)绕组位移等均可造成电动机的振动。
上述各点仅是引起风机机组振动的主要原因,要确认某一风机的振动真实原因,必须对具体情况进行具体分析,采取逐个问题淘汰的办法,先易后难地一个一个进行细致检查。
13.轴承油膜振荡引起风机振动的特征是什么?
圆形轴承在高速、低负荷运转时容易产生油膜振荡,此时转轴运转极不稳定,轴承中稳定油膜被破坏,轴颈与轴瓦产生干摩擦,风机发出杂音或吼叫声,等重新建立稳定油膜时,吼叫声会立即停止,振动也趋于平衡,当再一次破坏稳定油膜时,振动又再次发生,如此周而复始,如果风机在此情况下运转时间较长,将会使轴瓦严重磨损,轴承温度升高,风机剧烈振动,此时,应停机检查轴承间隙及磨损程度,并进行调整。
风机轴承的油膜振荡与设计有关,首先应从设计上采取措施,目前控制油膜振荡的方法是:
a)控制转子的临界转速,使刚性轴工作转速等于或小于0.7倍的一阶临界转速,使柔性轴的工作转速大于1.3倍一阶临界转速而小于0.7倍二阶临界转速。
b)采用抗振性较好的多油楔轴承。
c)对圆形轴承控制相对偏心率等。
14.轴承上的润滑油膜是怎样形成的?
影响油膜的因素有哪些?
油膜的形成主要由于油有一种粘附性,轴转动时将油粘在轴与轴承上,由间隙大到小处产生油楔,使油在间隙小处产生油压,由于转速的逐渐升高,油压也随之增大,并将轴向上托起。
影响油膜的因素很多,如润滑油的粘度,轴瓦的间隙,油膜单位面积上承受的压力等,但对一台轴承结构已定的机组来说,最主要的因素就是油粘度,因油质劣化,造成油的粘度上升或下降,都可能使油膜被破坏。
15.什么是静不平衡和动不平衡?
离心式气压机的转子由于材料质量的不均匀性和加工装配中存在着误差,导致转子在圆周方向重量不均,俗称“偏重”,在工程上叫做质量不平衡,回转体的质量不平衡,基本上可分为静不平衡和动不平衡两种,静不平衡是指回转体在静止状态下,其较重的位置,在地心引力的作用下恒向地心,无论是单级转盘或多级转子或转鼓,都可能存在这种静不平衡,校正静不平衡时,只须将较重的方向取走一定金属就可以很方便地找好。
动不平衡是指转子在离心力作用下所产生的不平衡,较正动不平衡需在动平衡试验台上进行,也可以在运行状态下用相对相位法进行,由于静不平衡和动不平衡而引起设备振动大的情况是常有的,尤其在高转速设备上,因此在检修时必须考虑平衡问题,如果更换叶轮、叶片、联轴节和联轴节螺栓时都应使其不产生质量上的偏差,这应按规程进行动平衡测试工作。
16.轴承温度为什么升高?
部分轴承温度升高的原因是:
a)轴承进油管线堵,轴瓦合金损坏;
b)接合面不平,轴承间隙过小。
所有轴承温度升高的原因是:
a.油压过低,油量减小,如油管破裂、堵塞、油泵失常等;
b.冷却水中断,冷却水压力下降,冷却水管线堵,造成油温过高;
d.润滑不良,油质变化。
17.气压机的密封有哪些?
起什么作用?
气压机密封的作用是防止气体在级与级之间的倒流及向机器的外部泄漏,因此密封可分为内密封及外密封,内密封是防止通流部分中间级的泄漏,如隔板和轮盖之间,回流器、隔板和套筒(或轴)之间都属于内泄漏。
内密封一般采用梳齿形密封,密封片和密封齿有平滑式、迷宫式和阶梯式。
平滑式漏气量比迷宫式大80%,迷宫式与阶梯式密封效果好。
外密封是为了减少或杜绝机器内部的有压力气体向外泄漏。
外密封的形式有迷宫式气封,浮动环式油封。
迷宫式密封仍有少量泄漏,因此,多用在出口压力不高,气体没有什么危害(如空气)的鼓风机上,如果气压较高且气体是易燃易爆(如裂解气)或有毒气体,就必须严加控制气体外漏,可以在多级迷宫封中间通入压力高于气体压力0.05MPa的惰性气体(如氮气)或在多级迷宫封的中间用抽气器将泄漏出的气体抽出,送到入口或放空。
浮动环式油封是借助于高压油在轴与浮环的间隙中形成压力油膜来隔绝气体,浮环靠油的浮力与轴颈自动对中,因而可采用较小的间隙,且不会磨损,这种密封的优点是可以实现无泄漏,缺点是结构复杂,需要专用的密封油系统。
18.轴承进油管上的节流孔起什么作用?
轴承进油管都装有节流孔,一般都装在下瓦上,通过节流孔来控制进油量,使油的温升维持在12~15℃,以保证轴瓦工作正常.
19.润滑油箱为什么要装透气管?
油箱透气管能排出油中气体和水蒸汽,使水蒸汽不在油箱凝结,保持油箱中压力接近于零,使轴承回油顺利流入油箱,如果油箱密封,那么,大量气体和水蒸汽就会在油箱中积聚,因而产生正压,使回流困难,造成油在轴承两侧大量漏出,同时也使油质劣化。
20.盘车的目的是什么?
启动前盘车是为检查机组内部有无摩擦、碰撞、卡涩等现象,以保证启动后安全运转,可以通过每次盘车用力的大小,来判断安装与检修的质量,如联轴节对中心的好坏,轴瓦间隙大小及有无异物留在机内等,停机后进行盘车是为了防止因温差引起轴弯曲(每10分钟盘车一次,直到室温)
21.气压机出、入口放火炬阀为什么采用风动闸阀?
气压机出入口阀一般不做流量调节阀,其主要的用途是在开、停工及两台气压机并机时使用,而放火炬阀是当气压机出现故障紧急停机时,要求迅速打开,将富气放火炬以保证分馏塔顶的压力不变,上述的几项操作都要求迅速可靠,另外,因介质为富气,是易燃易爆气体,为保证密封可靠及安全,故选用了风动闸阀,风动闸阀具有密封可靠,开关迅速(一般全开、全关时间不大于30秒),且能有效地防燃防爆。
22.气压机使用中间冷却器有什么好处?
早期的气压机没有中间冷却器,出口温度约为175~200℃,温度较高不仅容易造成气体分解和增大结焦倾向,而且增加了气压机的功耗,增加中间冷却器后,可使一部分C5及C6组合冷凝,减少冷却器后面各段的重量流率,节省了功率。
23.气压机使用中间冷却器有什么问题?
如何解决?
气压机使用中间冷却器有冷凝液分离问题,如果二段进口气体中夹带冷凝液,则极易造成对入口汽封的冲刷及平衡管压力的提高,曾有多种型号的气压机因中间冷却器凝液分离不好而造成事故,防止夹带凝液的方法有:
a)提高冷却器标高,并增加分液罐;
b)在中间冷却器后用捕雾器分离冷凝液,并从出口引一股热气体通往混合器,以控制二段入口温度。
24.气压机为什么会抽负压?
如何处理?
气压机抽负压的原因:
反应深度小,入口富气量小,转速相对较高;分馏塔顶油气冷后温度较低,富气量减少;分馏塔顶油气分离器液面过高,造成液封;分馏塔顶油气空冷或冷却器堵;焦炭塔大油气线及反飞动线堵;气压机转速相对较好;分馏塔底液面超高,浸没油气入口,造成液封。
气压机抽负压时,应降低转速,如果不是带油,则应加大反飞动量,并立即和其他岗位联系,找出原因。
25.气压机运行中发生飞动的原因是什么?
怎样处理?
根据离心式压缩机性能曲线,在一定转速下有一个飞动点,即一定压力下的最小流量点,等于或低于这个最小流量点即发生飞动进入飞动区,如果流量恒定,转速升高,压力达到某一数值后,即达到飞动点,气压机也会发生飞动。
因此,在实际运转中凡是工况达到上述条件均会发生飞动,例如:
a)气压机出口压力突升(吸收解吸塔压力突升),此时气压机转速恒定,流量必然下降,达到飞动点即飞动,转速上升,流量上升达到飞动点亦即飞动。
b)气压机入口流量突降,转速不变,出口压力变化上升达到飞动点亦即飞动。
富气压缩机反飞动控制一般采用单参数调节,也就是用规定压缩机的最小流量值作为保护最小流量,如富气压缩机入口流量低于此值时,即打开反飞动阀,增大反飞动流量,保证富气压缩机入口流量不低于飞动点的最小流量。
在实际操作中,一是对于气压机出口压力,也就是吸收稳定系统再吸收塔的压力要控制稳定,切忌突升;二是对于气压机入口流量要保持恒定,注意调节反飞动量,如发现富气来量减少或机出口压力上升时,即应联系有关岗位查明原因采取措施,最经常遇到的起因是再吸收塔压力失控,反飞动流量控制出现故障。
另一问题是富气组成变化,特别是分子量变小,例如油气分离器温度过低或富气中氢气增多,分子量较气压机设计参数低得多时,在气压机级数一定情况下,出口排压就受到限制,达不到额定出口压力,此时压缩机也会出现“飞动现象”,采取的措施是提高油气分离器的温度,使富气分子量增大或降低再吸收塔压力,使压缩机正常排量,也可以在紧急情况下采取先打开气压机出口放火炬使气压机出口压力降低到正常排量下的压力,以保证控制好分馏塔系统
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