Berechnungen zur Chemietechnik:
Gespeichert in:
Hauptverfasser: | , , |
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Format: | Buch |
Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Haan-Gruiten
Verl. Europa-Lehrmittel
2014
|
Ausgabe: | 1. Aufl. |
Schriftenreihe: | Europa-Fachbuchreihe für Chemieberufe
|
Schlagworte: | |
Online-Zugang: | Inhaltstext Ausführliche Beschreibung Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung: | 301 S. Ill., graph. Darst. 24 cm, 500 g |
ISBN: | 9783808571378 3808571373 |
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MARC
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4
INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1 RECHNEN UND DATENAUSWERTUNG IN
DER CHEMIETECHNIK
1.1 GENAUIGKEIT BEIM RECHNEN 8
1.1.1 SIGNIFIKANTE ZIFFERN 8
1.1.2 RUNDEN 8
1.1.3 ANZAHL DER NACHKOMMASTELLEN 9
1.1.4 RECHNEN MIT MESSWERTEN MIT ANGEGE
BENER UNGENAUIGKEIT 10
1.2 ERSTELLEN UND ARBEITEN MIT DIAGRAMMEN 11
1.2.1 ERSTELLEN VON DIAGRAMMEN PER HAND . 11
1.2.2 DIAGRAMME MIT LOGARITHMISCHERTEILUNG . 11
1.2.3 DIAGRAMME MIT DOPPELT-LOGARITHMI-
SCHERTEILUNG 12
1.2.4 ERSTELLEN VON AUSGLEICHSKURVEN 12
1.3 PROZESSDATENAUSWERTUNG MIT DEM PC . 14
1.3.1 DATENAUSWERTUNG MIT EINEMTABELLEN-
KALKULATIONSPROGRAMM 14
1.3.2 GRAFISCHE DARSTELLUNG VON PROZESS
DATEN MIT EXCEL 2010 16
1.3.3 REGRESSIONSANALYSE VON MESSREIHEN
MIT EXCEL 2010 19
1.3.4 GRAFISCHE DARSTELLUNG DER REGRESSIONS
ANALYSE 21
1.3.5 REGRESSIONSANALYSE UND PRUEFEN DER
FUNKTIONSABHAENGIGKEIT 22
2.6 LAGEREINRICHTUNGEN 49
2.6.1 VOLUMEN GEOMETRISCHER KOERPER 49
2.6.2 VOLUMEN ZUSAMMENGESETZTER KOERPER . 49
2.6.3 BERECHNUNG DER MASSE EINGELAGERTER
FESTSTOFFE UND FLUESSIGKEITEN 50
2.6.4 BERECHNUNG DER GASMENGE INTANKS . 50
2.7 RUEHRBEHAELTER 52
2.7.1 INHALTE VON RUEHRBEHAELTERN 52
2.7.2 THERMISCHE VOLUMENAUSDEHNUNG BEI
BEHAELTERN 52
2.8 PROJEKTIERUNG VON CHEMIEAPPARATEN 53
2.9 DRUCKARTEN UND DRUCKKRAEFTE IN BEHAELTERN 56
2.10 ELEKTROMOTOREN 57
2.11 GETRIEBE 59
2.12 MECHANISCHE BELASTUNG VON BAUTEILEN
UND APPARATEN 61
2.12.1 SPANNUNGEN IN BAUTEILEN 61
2.12.2 FESTIGKEITSKENNWERTE DER WERKSTOFFE 62
2.12.3 FESTIGKEITSKENNWERTE VON SCHRAUBEN . 63
2.12.4 ZULAESSIGE SPANNUNG IN BAUTEILEN 63
2.12.5 AUSLEGUNG VON BAUTEILEN (DIMENSIO
NIERUNG) 63
|2 BERECHNUNGEN ZU ANLAGENKOMPONENTEN . 24
2.1 ROHRLEITUNGEN 24
2.1.1 STOFFSTROEME IN ROHRLEITUNGEN 24
2.1.2 ROHRABMESSUNGEN 25
2.1.3 NENNDRUCK, MINDEST-WANDDICKE 26
2.1.4 MASSE VON STAHLROHREN 27
2.1.5 ROHRAUSDEHNUNG UND KOMPENSATOREN . 28
2.1.6 REGELVENTILE 29
2.1.7 KONDENSATABIEITER 31
2.1.8 DRUCK IN ROHRLEITUNGEN 32
2.1.9 STROEMUNGSZUSTAENDE IN ROHRLEITUNGEN . 33
2.1.10 DRUCKVERLUST IN ROHRLEITUNGEN 34
2.2 FOERDERN VON FLUESSIGKEITEN MIT PUMPEN . 36
2.2.1 FOERDERN MIT KREISELPUMPEN 36
2.2.2 KAVITATIONSFREIER BETRIEB VON KREISEL
PUMPEN, NPSH-WERT 40
2.2.3 FOERDERN MIT KREISKOLBENPUMPEN UND
DREHKOLBENPUMPEN 42
2.3 FOERDERN VON FLUESSIGKEITEN MIT SCHWER
KRAFT UND DRUCK 43
2.3.1 AUSFLUSS AUS BEHAELTERN UNTER
SCHWERKRAFT 43
2.3.2 AUSFLUSS AUS BEHAELTERN MIT
UEBERDRUCK 44
2.4 VERDICHTEN UND FOERDERN VON GASEN 45
2.5 FOERDERN VON FESTSTOFFEN 47
3 BERECHNUNGEN ZUR MESSTECHNIK 66 J
3.1 TEMPERATURMESSUNG 66
3.1.1 WIDERSTANDSTHERMOMETER 66
3.1.2 THERMOELEMENT-THERMOMETER 67
3.2 DRUCKMESSUNG 68
3.2.1 DEFINITION, EINHEITEN, UMRECHNUNG 68
3.2.2 DRUCKARTEN 68
3.2.3 DRUCKMESSUNG IN BEHAELTERN UND APPA
RATEN 68
3.2.4 DRUCKMESSUNG IN STROEMENDEN MEDIEN . 69
3.2.5 U-ROHR-MANOMETER 70
3.2.6 DRUCKDIFFERENZMESSUNG MIT DEM
U-ROHR-MANOMETER 70
3.2.7 FEDERMANOMETER 71
3.2.8 DRUCKMESSUNG MIT DMS-SENSOREN 71
3.3 FUELLSTANDMESSUNG 73
3.3.1 VOLUMEN GEOMETRISCHER GRUNDKOERPER
VON BEHAELTERN 73
3.3.2 FUELLSTAENDE UND FUELLVOLUMEN IN BEHAELTERN 73
3.3.3 FUELLSTANDMESSUNG BEI FLUESSIGKEITEN 75
3.3.4 FUELLSTANDMESSUNG BEI SCHUETTGUETERN 76
3.4 DURCHFLUSSMESSUNG UND
MENGENMESSUNG 79
3.4.1 QUANTITAETSGROESSEN BEI DURCHFLUESSEN 79
3.4.2 DURCHFLUSSMESSUNG 79
3.4.3 MENGENMESSUNG BEI STROEMENDEN
FLUIDEN 81
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INHALTSVERZEICHNIS
5
4 DATENAUSWERTUNG UND BERECHNUNGEN
ZUR QUALITAETSSICHERUNG 84
1
4.1 STATISTISCHE KENNWERTE 84
4.1.1 KENNWERTE ZUR MITTLEREN LAGE VON
MESSWERTEN
4.1.2 HAEUFIGKEITSVERTEILUNG VON MESSDATEN . 85
4.1.3 KENNWERTE ZUR STREUUNG VON MESS
WERTEN 86
4.1.4 STANDARDABWEICHUNG UND HAEUFIGKEIT
DER MESSWERTE 87
4.1.5 AUSWERTUNG MIT DEMTASCHENRECHNER
UND DEM COMPUTER 88
4.2 WERKZEUGE DER QUALITAETSSICHERUNG 89
4.2.1 FEHLERSAMMELKARTE UND DATENSAMMEL-
KARTE 89
4.2.2 HISTOGRAMM (SAEULENDIAGRAMM) 90
4.2.3 PARETO-DIAGRAMM, PARETO-ANALYSE 91
4.2.4 KORRELATIONSDIAGRAMM 93
4.3 QUALITAETSSICHERUNG MIT QUALITAETSREGEL
KARTEN (QRK) 95
4.3.1 AUFBAU UNDTYPEN VON QRK 95
4.3.2 PROZESS-QRK MIT FESTEN REGELGRENZEN . 97
4.3.3 ERSTELLEN UND FUEHREN VON QRK 100
4.3.4 ERSTELLEN VON QUALITAETSREGELKARTEN
MIT EXCEL 102
4.3.5 PROZESS-QRK MIT VARIABLEN REGEL
GRENZEN 104
4.4 PRUEFUNG DER PROZESSFAEHIGKEIT 106
4.5 TYPISCHE VERLAEUFE IN QUALITAETS
REGELKARTEN 109
5.4.2 LEISTUNGSBEDARF EINER ZERKLEINERUNGS
MASCHINE 128
5.5 RUEHREN UND MISCHEN IM RUEHRBEHAELTER . 129
5.5.1 RUEHREN UND MISCHEN 129
5.5.2 BESCHREIBUNG DES MISCHVORGANGS 129
5.5.3 LEISTUNGSBEDARF EINES RUEHRERS 130
5.5.4 MISCHZEIT . 130
6 BERECHNUNGEN ZU MECHANISCHEN J
I TRENNVERFAHREN 132'
6.1 KENNZEICHNUNG DERTRENNPROZESSE
BEIM KLASSIEREN UND SORTIEREN 132
6.2 KLASSIEREN MIT SIEBMASCHINEN 136
6.3 DEKANTIEREN 137
6.4 SEDIMENTIEREN 138
6.4.1 VORGAENGE BEIM SEDIMENTIEREN 138
6.4.2 ABSETZAPPARATE 138
6.5 ZENTRIFUGIEREN MIT SEDIMENTIERZENTRI-
FUGEN 140
6.6 STAUBABSCHEIDUNG MIT DEM ZYKLON 142
6.6.1 VORGAENGE IM ZYKLON 142
6.6.2 BERECHNUNGEN BEIM ZYKLON 142
6.6.3 DRUCKVERLUST, ABSCHEIDEGRAD 143
6.7 FILTRIEREN 144
6.7.1 VORGAENGE BEIM FILTRIEREN 144
6.7.2 ABSATZWEISE FILTRATION 146
6.7.3 KONTINUIERLICHE FILTRATION 146
5 BERECHNUNGEN ZUR AUFBEREITUNGSTECHNIK 112;
5.1 SCHUETTGUETER 112
5.1.1 POROSITAET, SCHUETTDICHTE, PARTIKELGROESSE . 112
5.1.2 OBERFLAECHEN VON SCHUETTGUETERN 113
5.2 BESTIMMUNG DER PARTIKELGROESSEN
VERTEILUNG VON SCHUETTGUETERN 114
5.2.1 DURCHFUEHRUNG EINER SIEBANALYSE 114
5.2.2 AUSWERTUNG EINER SIEBANALYSE 114
5.2.3 GRAFISCHE DARSTELLUNG DER SIEBANALYSE . 115
5.2.4 DARSTELLUNG UND AUSWERTUNG EINER
SIEBANALYSE IM RRSB-NETZ 117
5.2.5 BESTIMMUNG DER SPEZIFISCHEN OBER
FLAECHE VON SCHUETTGUETERN 119
5.2.6 AUSWERTUNG EINER SIEBANALYSE
MIT EINEMTABELLENKALKULATIONS-
PROGRAMM (TKP) 120
5.2.6.1 DATENAUSWERTUNG MIT DEMTKP EXCEL . 120
5.2.6.2 GRAFISCHE DARSTELLUNG MIT DEMTKP
EXCEL 122
5.3 CHARAKTERISIERUNG EINES SCHUETTGUTS 124
5.3.1 VERTEILUNGSDIAGRAMME 124
5.3.2 BESCHREIBUNG EINES SCHUETTGUTS 124
5.4 ZERKLEINERN 127
5.4.1 BESCHREIBUNG DER ZERKLEINERUNG 127
| 7 BERECHNUNGEN ZUR HEIZ- UND
| KUEHLTECHNIK 148
J
7.1 WAERMEMENGEN 148
7.2 ENERGIETRAEGER IM CHEMIEBETRIEB 148
7.3 WAERMEUEBERTRAGUNG IN DER CHEMIE
TECHNIK 149
7.3.1 GRUNDLAGEN DER WAERMEUEBERTRAGUNG . 149
7.3.2 WAERMELEITUNG 149
7.3.3 WAERMEDURCHGANG 151
7.3.4 BERECHNUNG VON WAERMEDURCHGANGS
ZAHLEN K 152
7.3.5 MITTLERE TEMPERATURDIFFERENZ A#
M
BEIM
WAERMEDURCHGANG 153
7.4 WAERMEUEBERTRAGUNG MIT ROHRBUENDEL
WAERMETAUSCHERN 155
7.5 WAERMEABLEITUNG IN KONDENSATOREN 157
7.5.1 OBERFLAECHENKONDENSATOREN 157
7.5.2 MISCHKONDENSATOREN 157
7.6 WAERMEUEBERTRAGUNG IN RUEHRBEHAELTERN . 158
7.6.1 INDIREKTES HEIZEN UND KUEHLEN 158
7.6.2 DIREKTE HEIZUNG UND DIREKTE KUEHLUNG
IN RUEHRBEHAELTERN 159
6
INHALTSVERZEICHNIS
8 BERECHNUNGEN ZU THERMISCHEN J
TRENNVERFAHREN 160
8.1 INDUSTRIELLES TROCKNEN 160
8.1.1 MASSEBILANZEN BEIMTROCKNEN 160
8.1.2 TROCKNUNGSMITTEL LUFT 161
8.1.3 LUFTBEDARF BEIMTROCKNEN 162
8.1.4 H-X-DIAGRAMM 163
8.1.5 WAERMEBEDARF BEIMTROCKNEN 163
8.2 EINDAMPFEN VON LOESUNGEN 166
8.2.1 SIEDEPUNKTERHOEHUNG BEI LOESUNGEN . 166
8.2.2 KONTINUIERLICHE EINDAMPFUNG 166
8.2.3 ABSATZWEISE EINDAMPFUNG 168
8.3 KRISTALLISIEREN AUS LOESUNGEN 169
8.4 DESTILLATION 171
8.4.1 PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN DER
DESTILLATION 171
8.4.1.1 DAMPFDRUCK VON FLUESSIGKEITEN 171
8.4.1.2 SIEDEVERHALTEN HOMOGENER FLUESSIG
KEITSGEMISCHE 171
8.4.1.3 SIEDEDIAGRAMM 174
8.4.1.4 GLEICHGEWICHTSDIAGRAMM 174
8.4.1.5 DESTILLATIONSVERHALTEN VERSCHIEDENER
FLUESSIGKEITSGEMISCHE 175
8.4.1.6 RELATIVE FLUECHTIGKEIT (TRENNFAKTOR) 175
8.4.2 ABSATZWEISE EINFACHE DESTILLATION 177
8.5 WASSERDAMPFDESTILLATION 179
8.5.1 PHYSIKALISCHES PRINZIP DERWASSER-
DAMPFDESTILLATION 179
8.5.2 ERFORDERLICHE DAMPFMENGE 180
8.6 REKTIFIKATION 181
8.6.1 KONTINUIERLICHE REKTIFIKATION IN
KOLONNEN MIT AUSTAUSCHBOEDEN 181
8.6.2 STOFFBILANZ IN DER KOLONNE 181
8.6.3 RUECKLAUFVERHAELTNIS 182
8.6.4 BESTIMMUNG DERTRENNSTUFEN EINER
REKTIFIKATIONSKOLONNE 182
8.6.5 REKTIFIKATIONSKOLONNE MIT MITTIGEM
ZULAUF 184
8.6.6 REKTIFIKATION MIT FUELLKOERPER- UND
PACKUNGSKOLONNEN 187
8.6.7 KOLONNENDURCHMESSER UND
KOLONNENHOEHE 188
8.6.8 REKTIFIKATION AZEOTROPER GEMISCHE 190
8.6.8.1 ZWEIDRUCK-REKTIFIKATION 191
8.6.8.2 EXTRAKTIV-REKTIFIKATION 192
9 BERECHNUNGEN ZU PHYSIKALISCH
CHEMISCHEN TRENNVERFAHREN 194
9.1 FLUESSIG-FLUESSIG-EXTRAKTION 194
9.1.1 ABSATZWEISE EINFACHE EXTRAKTION 194
9.1.2 ABSATZWEISE MEHRFACHE EXTRAKTION . 196
9.1.3 KONTINUIERLICHE GEGENSTROM-
EXTRAKTION 197
9.2 ABSORPTION 202
9.2.1 BERECHNUNG DER ABSORBIERTEN STOFF
MENGE 203
9.2.2 GEGENSTROM-ABSORPTION IN KOLONNEN . 204
10 BERECHNUNGEN ZUR REGELUNGSTECHNIK . 206 :
10.1 ELEMENTE DES REGELKREISES 206
10.1.1 REGELSTRECKE UND REGELEINRICHTUNG 207
10.1.2 REGLER 207
10.1.3 MESSUMFORMER 208
10.2 ZWISCHENWERTE DES EINHEITSSIGNALS 208
10.3 ZEITVERHALTEN VON REGELSTRECKEN 210
10.3.1 STATISCHES VERHALTEN 210
10.3.2 DYNAMISCHES VERHALTEN 210
10.3.3 PROPORTIONALE REGELSTRECKEN 211
10.3.4 REGELSTRECKEN MITTOTZEIT 212
10.3.5 REGELSTRECKEN MIT EINEM SPEICHER 212
10.3.6 REGELSTRECKEN MIT MEHREREN
SPEICHERN 213
10.3.7 INTEGRALE REGELSTRECKEN 214
10.4 REGLERTYPEN 216
10.4.1 PROPORTIONALREGLER 216
10.4.2 INTEGRALREGLER 218
10.4.3 DIFFERENTIALREGLER 218
10.4.4 PROPORTIONAL-INTEGRAL-REGLER 219
10.4.5 PROPORTIONAL-DIFFERENTIAL-REGLER
(PD-REGLER) 220
10.4.6 PROPORTIONAI-DIFFERENTIAL-INTEGRAL-
REGLER (PID-REGLER) 220
10.8 REGELKREISVERHALTEN UND REGLER
ANPASSUNG 222
10.5.1 REGELKREISVERHALTEN 222
10.5.2 ANPASSUNG DES REGLERS AN DIE REGEL
STRECKE 223
11 LOESEN VON AUFGABEN AUS DER
STEUERUNGSTECHNIK 225
11.1 LOGISCHE GRUNDVERKNUEPFUNGEN 225
11.2 ZUSAMMENGESETZTE LOGISCHE VERKNUEP
FUNGEN 228
11.2.1 VERKNUEPFUNGEN MIT EINGANGSNEGATION . 228
11.2.2 VERKNUEPFUNGEN MIT AUSGANGSNEGATION . 229
11.2.3 REALISIERUNG ZUSAMMENGESETZTER LOGI
SCHER VERKNUEPFUNGEN 230
11.3 RECHENREGELN DER SCHALTALGEBRA 233
11.4 SPEICHER-FUNKTIONSBAUSTEINE 236
11.4.1 SIGNALSPEICHERUNG DURCH SELBSTHAL
TUNGSSCHALTUNG 236
11.4.2 SIGNALSPEICHERUNG DURCH KIPPGLIEDER . 236
11.4.3 ANWENDUNGEN VON FLIPFLOP-SCHALTUN
GEN IN DER CHEMIETECHNIK 237
INHALTSVERZEICHNIS
7
12 BERECHNUNGEN ZUR CHEMISCHEN J
REAKTIONSTECHNIK 240 J
12.1 UMGESETZTE STOFFMENGEN IN
REAKTOREN 240
12.1.1 QUANTITAETSGROESSEN UND DURCHSATZ
GROESSEN 240
12.1.2 UMGESETZTE STOFFMENGEN BEI VOLLSTAEN
DIGER REAKTION MIT REINEN STOFFEN 240
12.1.3 UMGESETZTE STOFFMENGEN BEI REAKTION
MIT VERDUENNTEN BZW. UNREINEN STOFFEN . 241
12.1.4 UMGESETZTE STOFFMENGEN BEI UNVOLL
STAENDIGEN REAKTIONEN 241
12.2 KENNGROESSEN DER REAKTIONSABLAEUFE IN
REAKTOREN 242
12.2.1 UMSATZ 242
12.2.2 AUSBEUTE (BILDUNGSGRAD) 243
12.2.3 SELEKTIVITAET 244
12.2.4 VERWEILZEIT 244
12.2.5 PRODUKTIONSLEISTUNG \ . 244
12.3 ZEITLICHER ABLAUF CHEMISCHER
REAKTIONEN 246
12.4 BEEINFLUSSUNG DER REAKTIONS
GESCHWINDIGKEIT 247
12.5 CHEMISCHES REAKTIONSGLEICHGEWICHT,
MASSENWIRKUNGSGESETZ 249
12.6 REAKTIONSENTHALPIE 250
12.7 BETRIEBSWEISEN UND REAKTORTYPEN IN
DER CHEMISCHEN PRODUKTION 252
12.7.1 CHARGENBETRIEB IM RUEHRKESSELREAKTOR . 252
12.7.2 FLIESSBETRIEB IM ROHRREAKTOR 253
12.7.3 FLIESSBETRIEB IM KONTINUIERLICH BETRIE
BENEN RUEHRKESSEL 254
12.7.4 KONTINUIERLICH BETRIEBENE RUEHRKESSEL
KASKADE 255
12.7.5 REAKTOR MIT KREISLAUFFUEHRUNG 256
; 13 GEMISCHTE AUFGABEN ZUR PRUEFUNGS-
I VORBEREITUNG 258
13.1 AUFGABEN ZU KAPITEL 1 RECHNEN UND
DATENAUSWERTUNG IN DER CHEMIE
TECHNIK 258
13.2 AUFGABEN ZU KAPITEL 2 ANLAGEN
KOMPONENTEN
13.3 AUFGABEN ZU KAPITEL 3 MESSTECHNIK
IN CHEMIEANLAGEN 261
13.4 AUFGABEN ZU KAPITEL 4 DATENAUSWER
TUNG UND BERECHNUNGEN ZUR QUALITAETS
SICHERUNG
262
13.6 AUFGABEN ZU KAPITEL 6 MECHANISCHE
TRENNVERFAHREN 263
13.7 AUFGABEN ZU KAPITEL 7 HEIZ- UND
KUEHLTECHNIK 264
13.8 AUFGABEN ZU KAPITEL 8THERMISCHE
TRENNVERFAHREN 265
13.9 AUFGABEN ZU KAPITEL 9 PHYSIKALISCH
CHEMISCHE TRENNVERFAHREN 266
13.10 AUFGABEN ZU KAPITEL 10 REGELUNGS
TECHNIK 267
13.11 AUFGABEN ZU KAPITEL 11 STEUERUNGS
TECHNIK 268
13.12 AUFGABEN ZU KAPITEL 12 CHEMISCHE
REAKTIONSTECHNIK 268
14 THEMENUEBERGREIFENDE PROJEKTAUFGABEN 270
PROJEKTAUFGABE 1 270
PROJEKTAUFGABE 2 272
15 ANHANG 276
GRIECHISCHES ALPHABET 276
PHYSIKALISCHE KONSTANTEN 276
HINWEIS ZU DEN NORMEN 276
KOPIERVORLAGEN 277
MILLIMETER-PAPIER, EINFACH-LOGARITHMI-
SCHES PAPIER, DOPPELT-LOGARITHMISCHES
PAPIER, QUALITAETSREGELKARTE,
VORDRUCK
SIEBANALYSE, VERTEILUNGS-DIAGRAMME,
RRSB-NETZ FUER DIE SIEBANALYSE,
H-X-DIAGRAMM FUERTROCKNUNGSLUFT,
GLEICHGEWICHTSDIAGRAMM REKTIFIKATION,
BELADUNGSDIAGRAMM EXTRAKTION, BELA
DUNGSDIAGRAMM ABSORPTION, SPRUNG
ANTWORT (REGELUNGSTECHNIK)
290
SACHWORTVERZEICHNIS
259 I
13.5 AUFGABEN ZU KAPITEL 5 AUFBEREITUNGS
TECHNIK 262 |
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