2008/11/26 Vol.63 | 蒸気のことならテイエルブイ
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TLV蒸気と省エネメールマガジン

2008/11/26 Vol.63

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■■■    TLVメールマガジン  Vol.63
■          ~蒸気を通して省エネ・環境を考える~
■          2008年11月26日  株式会社テイエルブイ  http://www.tlv.com/
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冷え込みもだいぶ厳しくなってきましたね。
今年も早くから防寒グッズや発熱素材の下着などが売れているそうです。
体を中から温めるには、食べ物は根菜や香味野菜、飲み物は発酵食品の紅茶
が良いとのこと。風邪予防も兼ねてジンジャーレモンティーがお薦めです♪

今月のメールマガジンでは、ご好評いただいた「蒸気の省エネ入門講座」が
最後の連載となります。最終回は「廃熱の回収」です。
このほか、減圧弁の有効事例紹介等をお届けします。

▼ INDEX ▼
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■□ 【事例紹介】
減圧弁で蒸気の質を改善してトラブル知らず!
~ セパレーター・トラップ内蔵減圧弁COSPECTの有効事例 ~

■□ 【連 載】
蒸気の省エネ入門講座 最終回
~ 廃熱の回収・・・あらゆる熱を利用し尽くす ~

■□ 【製品紹介】
燃料高騰の今、廃熱回収を見直しませんか?<3>
~ 廃蒸気回収機器のご紹介 ~

■□ 【連 載】
もっと知りたい蒸気のお話
~ 伝熱-後編(円筒の場合) ~

■□ 【開催のお礼】
多くのご参加ありがとうございました
~ 回転機械メンテナンスセミナーのご報告 ~

★ トピックス
★ ダウンロードサイトデータ更新情報
★ 編集後記

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このメールは、TLVメールマガジンをご希望の方に無料で配信しております。
配信停止の方はお手数ですが以下またはccc@tlv.comまでお願い致します。
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=S002


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☆リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りして
おります。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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■【事例紹介】減圧弁で蒸気の質を改善してトラブル知らず!
┃ ~ セパレーター・トラップ内蔵減圧弁COSPECTの有効事例 ~
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

以前、このメールマガジンでも「減圧弁が持つ課題解決力」と題して、
セパレーター・トラップ内蔵減圧弁COSPECTをご紹介しました。
http://www.tlv.com/ja/catalog/news74j.html

高性能サイクロンセパレーター、フリーフロート・スチームトラップを内蔵し
衝撃吸収式球状ピストンを採用することにより実現した、

 <蒸気の質改善> <高い制御機能> <優れた耐久性>

などの特長を解説した内容でしたが、今回は実際にCOSPECTを導入されている
ユーザー様の具体的な事例をご紹介します。


■ 製品不良を低減
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
シバタ工業株式会社様(工業用・民生用ゴム製品製造)

COSPECT導入以前は、減圧弁の二次側圧力が安定せず、多段プレス機で10℃
もの温度変動が生じて、製品不良の発生に繋がっていました。
COSPECTへ交換されたところ、二次圧力が安定し、温度変動も2℃程度に縮小
しました。それ以降、温度が原因での製品不良は一切発生しなくなりました。


■ 減圧弁のメンテナンスから開放
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
米久かがやき株式会社様(ハム・ソーセージ製造)

減圧弁の圧力設定が頻繁に狂うため、調整作業が日常的に行われていました。
それでも追いつかなくなると分解整備を行うのですが、特によく破損する箇
所はダイヤフラムでした。
COSPECTへ交換されたところ、日々の調整作業ばかりか、メンテナンスも不要
になり、10年間一度も分解整備を行わなくても稼働し続けています。


■ 67台のCOSPECTのうち46台を10年以上使用中
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
株式会社東洋精工様(工業用ゴム製品製造)

COSPECTを使用される前は、錆やスケールによる内部部品の固着や弁部の
エロージョンによる異常昇圧などトラブルが多発し、減圧弁のメンテナンス
に振り回されているような状態でした。22年前偶然紹介されたCOSPECTを試用
したところ、性能の高さとトラブルの少なさに驚嘆され、その後工場内の
減圧弁を順次COSPECTに交換されました。

現在では76台の減圧弁の内67台がCOSPECTであり、そのうち46台は10年以上
使い続けています。中でも12台は設置後20年以上経っても現役です。

------>>COSPECT有効事例の詳細はこちら↓
http://www.tlv.com/ja/catalog/news94j.html


どのユーザー様にも共通するのは「減圧弁を変えた」こと。今回ご紹介した
事例こそがCOSPECTが他の減圧弁とは一線を画していることの表れです。
これらのトラブル解決事例を詳しく掲載したパンフレット
『COSPECT SOLUTION』が出来ました。


-----------------------------------------------------------------
究極の減圧弁 COSPECTの秘密が分かる【COSPECT SOLUTION】 
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「安全弁が噴く」「二次側圧力が安定しない」「立ち上げ時間を短く
 したい」「配管施工を簡単に」などの解決策としてCOSPECTがいかに
 有効かを解説しています。

▼パンフレット『COSPECT SOLUTION』のお申込みはこちら↓
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=M026
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┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■【連載】『蒸気の省エネ入門講座』最終回
┃ ~ 廃熱の回収・・・あらゆる熱を利用し尽くす ~
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

今回で蒸気の省エネ入門は、一区切りをつけることに致します。最終回では、
逃がしてしまっている熱も活用する【廃熱回収】についてご説明します。

▼ 蒸気を使用するプラントの廃熱とは?
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
蒸気に限った話ではありませんが、プラントや設備では全てのエネルギーを
使い切れている訳ではありません。蒸気を使用するプラントでは、それぞれ
の段階で使い切れないエネルギーが廃熱という形で発生しています。

この、蒸気を使用するプラントで発生する廃熱を次の3つに分類して考えて
みます。

・ボイラーの燃焼排気ガス
・蒸気使用設備から生じる廃蒸気
・ドレンの廃熱


▼ ボイラー燃焼排気ガスの熱回収
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
ボイラーの燃焼室内温度は800℃程度あり、この熱で水を蒸気に変えるのです
が、燃焼室からは当然ながら排気ガスが排出されます。この時、排気ガスの
温度を高いまま排出してしまうと非常に大きな損失になります。
適正な排気ガス温度の基準は省エネ法でも定められています。排気ガスの廃熱
はボイラー給水の予熱や燃焼用空気の予熱に用いるのが一般的です。

ボイラーにおける種々の損失の内、排気ガスの熱損失は非常に大きなウェイト
を占めており、「ボイラー効率」に直結していると言えます。

カタログ上に記載されている「ボイラー効率」の良い機種は排気ガスの熱回収
も十分に行われていると考えられます。逆に、排気ガス温度が高くなっている
場合は、ユーザー側では対応出来ないケースもあり、ボイラーメーカーとも
よく相談して、対策を検討する必要があるでしょう。


▼ 蒸気使用設備から生じる廃蒸気の熱回収
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
設備によっては蒸気で直接加熱するものがあります。
蒸し器やオートクレーブ、ゴムの加硫缶などが代表的な装置です。このような
設備・装置からは蒸気の「排気」がしばしば見られます。その工程にとって、
排気自体は必要なのですが、そのまま大気に逃がしてしまってはやはり損失に
なります。

温水に吸収させたり、エゼクターを用いて昇圧させたりして、回収・利用する
ことが出来ないかどうか検討すべきです。


▼ ドレン廃熱の回収
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
蒸気を熱源として使用する場合、多くは間接加熱により、潜熱部分だけを使用
しています。潜熱を失った蒸気は凝縮してドレンになります。「邪魔者」であ
るドレンは、速やかにスチームトラップから排出されます。

装置の運転面から見れば邪魔者のドレンも、百数十℃の温度を持つ熱水です。
その熱量は蒸気が元々持つエネルギーを100とすると、まだ30前後もの熱エネ
ギーに相当します。この熱を有効に活用しようというのがドレン回収です。

ドレンの回収・再利用と言うと、ドレンをボイラーの給水タンクへ還すこと
をイメージされる方が多いと思います。そのように限定してしまうと、
「距離が遠い」「圧力が低い」「既に給水タンクが沸騰している」等の理由で
ドレン回収は無理と諦めてしまいがちです。

しかし、給水タンクへ還すだけがドレン回収ではありません。
ドレン発生箇所近くで利用する方法も検討してみましょう。
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

1.高温水として利用

スチームトラップから排出されたドレンをタンクに受け、高温水を必要とする
洗浄工程などがドレン発生箇所の近くにあればそこで利用します。
必ずしもボイラー室まで還す必要はありません。ドレン発生箇所近くで使い道
がなければボイラーの給水としての再利用を検討しましょう。

水質に懸念があり直接利用できない場合は、熱交換器を使って熱だけを回収す
るという方法もあります。

2.フラッシュ蒸気をそのまま熱源として利用

ドレンは低圧域に放出されると、一部が再蒸発してフラッシュ蒸気に変化し
ます。高圧(高温)のドレンほど、同じ量のドレンから発生するフラッシュ
蒸気量が多くなります。

高圧のドレンをフラッシュタンクに導き、そこで発生するフラッシュ蒸気を
低圧の蒸気として利用することができます。

3.フラッシュ蒸気を昇圧して利用

フラッシュしたままの圧力では低すぎて使い道が無いが、もう少し圧力が高
ければ用途がある、という場合は、スチームコンプレッサーで昇圧します。
より高圧の蒸気を駆動流体としてエゼクターを用い、フラッシュ蒸気を昇圧
させて使用します。

4.専用の熱交換器を用いた極低圧フラッシュ蒸気の利用

開放タンクから発生するフラッシュ蒸気のように、圧力がかなり低い場合は
通常の蒸気使用設備では使用できません。専用の熱交換器を用いて温水を生成
するなどの間接的な加熱源として利用します。


このように廃熱回収は、運転上必要な「排熱」であっても何か他の用途に使う
ことが出来ないかどうかを考え、工夫することが大切です。
周りを見渡してみると、まだまだ未回収の廃熱があるはずです。

地道な取り組みですが、現場に目を光らせ、最新技術の動向にも注意を払い
ながら、省エネ活動を継続していきましょう。


------>>蒸気の省エネ入門講座は下記からどうぞ
http://www.tlv.com/ja/introduction_lecture/introduction_lecture9.html


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■【製品紹介】燃料高騰の今、廃熱回収を見直しませんか?<3>
┃ ~ 廃蒸気回収機器のご紹介 ~
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

さて、今回で3回目となる廃熱回収に関する話題ですが、今回はドレンその
ものの回収ではなく、「廃蒸気」を対象とした回収の話題をご紹介致します。

■ 廃蒸気回収とは

廃蒸気回収とは、過去2回ご紹介したドレン=熱水を対象とした回収と異なり
回収対象が蒸気です。
では、廃蒸気とは何でしょうか?これは様々な定義が出来ると思いますが、
ここでは次のものを対象と捉えます。

 - ドレンからのフラッシュ蒸気で使い道がなく大気放出されているもの
 - 給水タンク等からのモヤモヤ
 - 使い道のない余剰蒸気

これらの廃蒸気が回収・再利用されずにいる理由は、

「回収方法がわからない」
「検査が必要な圧力容器は設置したくない」
「圧力が低すぎて使い道がないと考えられている」
「必要な熱量以上に蒸気が発生しているため熱として用途がない」

などが多いと考えられます。


■ 代表的な廃蒸気回収の方法は?

廃蒸気の圧力や量などの条件と再利用先の条件によって、どの方法が最適で
あるか様々ですが、代表的な廃蒸気回収の方法は次の通りです。

◇ フラッシュタンク

比較的高圧のドレンが存在し、圧力の低い蒸気を使用する用途が他にある場
合に有効な方法です。高圧のドレンをフラッシュタンクへ接続し、低圧のフ
ラッシュ蒸気とドレンに分離します。

低圧のフラッシュ蒸気は高圧蒸気を減圧して作り出している低圧蒸気系統と
同じ圧力にすれば、そのまま繋ぎ込んで使用出来ます。フラッシュタンクは
法で規制される圧力容器となりますが、条件によっては製作時の検査だけで、
以降の定期検査が不要な小型圧力容器とすることができます。

◇ スチームコンプレッサー(エゼクター)

高圧蒸気を駆動流体として低圧蒸気を吸引・回収し、合成・吐出される中圧
蒸気を使用するものです。

当社のスチームコンプレッサーは大気圧の蒸気も回収できますので、例えば、
大気圧の蒸気は使えないが、0.1MPaG蒸気なら用途がある、という場合なら、
0.6MPaG程度の駆動蒸気があれば大気圧蒸気を0.1MPaGに昇圧させて使用する
ことが出来ます。

もちろん、吸入する低圧蒸気の圧力が高ければより高い圧力へ昇圧して使う
ことが出来ますので、上述のフラッシュタンクと組み合わせて使用すること
も可能です。

◇ 廃蒸気熱交換器

文字通り廃蒸気を対象とした熱交換器です。冷却水と廃蒸気を間接的に熱交
換しますので清浄な温水を生成することが出来ます。

大気開放型で圧力損失が極めて小さい熱交換器なので、開放タンクからモヤ
モヤと立ち上る大気圧のフラッシュ蒸気をそのまま接続して回収できます。
低コストで手軽に実施できるため、温水用途がある場合には有効な方法です。

◇ スクリュ式小型蒸気発電機

以下のように、圧力は十分高いのに使い道が無い蒸気が存在している場合に
有効です。

 - コージェネレーションシステムにおいて発電量を優先した際に、
   需要以上の蒸気が発生してしまうケース

 - 木くずや廃棄物などの焼却炉に設置された排ガスボイラーにおいて、
   焼却物の処理を優先した際に、需要以上の蒸気が発生してしまうケース

 - 化学反応プロセスの反応熱等を利用した蒸気発生器において、プロセス
   運転を優先した際に、需要以上の蒸気が発生してしまうケース

いずれも、需要以上の蒸気が発生していますので、文字通り熱としては使い道
がなく、発生した蒸気自体が余剰です。しかし、動力に利用すれば電力として
回収することが可能です。スクリュ式小型蒸気発電機なら、0.3MPaG以上の圧
力で1t/h以上の蒸気量があれば、電力への変換が可能です。


■ 廃蒸気回収を成功させるには

TLVでは現場確認に基づき、長年の経験を活かした最適なシステム提案をさせ
ていただきます。未回収のドレンや廃蒸気がある、回収方法がわからない、
などの課題がございましたら是非一度ご相談ください。


------>>廃蒸気回収機器の詳細はこちら↓
http://www.tlv.com/ja/catalog/news99j.html

------>>技術的なお問合せ・ご相談はこちら↓
https://www.tlv.com/ja/contactform/contactj_form.php?id=H081


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
┃(彡(彡)彡)【連載】もっと知りたい蒸気のお話
┃ (彡(彡) ~ 伝熱-後編(円筒の場合) ~
┗━(彡)━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━第51話━━

前回は、伝熱の基礎として、蒸気から被加熱物への平板を介した伝熱について
解説しましたが、今回は円筒の場合の伝熱について説明致します。

------>>前回の内容(伝熱-前編)はこちら↓
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0810dennetu_2nd.html


▼ 円筒の伝熱
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
熱交換器のチューブや蒸気輸送管のような円筒では、熱は円筒の内面から外面
に向かって(またはその逆向きに)半径方向へ放射状に移動しますが、平面の
時のように熱通過を考えれば、円筒の伝熱も平板と同様に取り扱うことが出来
ます。

但し、管の場合、径が決まれば総面積は長さに比例するので、単位面積当たり
とするより、単位長さ当たりの放熱量(=放熱面積込み)として表した方が
便利です。

単位長さ当たりの放熱面積を算出するために、式の中に直径が入ります。
この時、配管の厚みや保温層の厚みなどがありますので、どの位置を各層の
直径とするかによって、面積が異なります。そのため、厚みによって外径と
内径の算術平均を用いたり、対数平均を用いたりします。


▼ 熱伝導(伝熱抵抗)
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
平板の際と同様に伝熱抵抗(熱の伝わりやすさの逆数)を考えます。
熱の伝わりにくさは伝熱抵抗と考えることができ、熱伝導率(λ)に反比例
し、伝熱層の厚み(L)に比例します。

平板の際は R=1/λ×L の形になりますが、

これは円筒の場合も同じです。円筒の場合、放熱面積は直径によって決まる
ため、単位長さ当たりの面積(Sa)をあらかじめかけておきます。

  R1=1/λ×L×Sa
  =1/λ×L×(π×(内径+外径)/2)

省エネルギーセンターの資料によると、管や保温層の厚みが外径の20%以上
ある場合は、算術平均よりも対数平均で直径を表した方が正確だそうです。

その場合の式は次のようになります。

  R1=1/λ×L×(π×(外径-内径)/(ln(外径/内径)))
    ※ln:自然対数


▼ 蒸気との熱伝達
 ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
蒸気から管の熱伝達や管(保温外壁面)から大気への熱伝達も平板の時と同
様に熱伝達率αで考えますが、これも熱伝導と同様、円筒の場合は単位長さ
当たりで表します。蒸気から管への熱伝達率をα1、管から大気への熱伝達率
をα2、管の内面積をSb、外面積をScとすると、

  R2=1/α1×Sb
  =1/α1×(π×管内径)

  R3=1/α2×Sc
  =1/α2×(π×管外径)

全伝熱抵抗Rは
  R =R1+R2+R3

伝熱抵抗の逆数が熱の伝わりやすさですので、熱通過率Jを

  J=1/Rとすると

単位長さ当たりの熱量は下式のようになります。

  Q=J×(t1-t2)

ある長さの配管全体を考える場合は長さLpをかけて、

  Q=J×(t1-t2)×Lp

平板の場合の
  Q=U×(t1-t4)×A

と似た形で表すことが出来ます。


------>>円筒における伝熱について以下で図解しています↓
http://www.tlv.com/ja/steam_story/0811dennetu_3rd.html


……………………………………(答えは上記リンク先↑の末尾に掲載)・.☆
☆ここで問題 ★ プチ・クイズ

「蒸気配管でよく使用される断熱材に、グラスウールやロックウールが
 あります。グラスウールはガラスを繊維状にしたものですが、
 ロックウールとはどんな繊維でできた断熱材でしょう。」

A.化学繊維 B.人造鉱物繊維 C.天然鉱物繊維
………………………………………………………………………………………☆


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
■【開催のお礼】多くのご参加ありがとうございました
┃ ~ 回転機械メンテナンスセミナーのご報告 ~
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

11月5日配信の号外版メルマガでご案内した、回転機械 コンディション・
モニタリングの効果的な導入・活用セミナーが、11月19日に兵庫県のTLV
本社、21日に千葉県市川市のTLV東京CESセンターで開催されました。

今回のセミナーには、石油化学・化学・食品・医薬・繊維など、幅広い
業界からロール設備をご使用のお客様約30名のご参加をいただきました。
ご参加いただいた皆様にはこの場を借りて、御礼申し上げます。

国内の導入ユーザー様からの具体的な活用事例や、ドイツのPRUFTECHNIK社、
ポーランドのPRUFTECHNIK WIBREM社による世界の最新メンテナンス動向の
報告に、参加された方々は皆熱心に聞き入っておられました。
TLVからも最新のメンテナンス機器をご紹介しました。

参加者からは、

「海外動向が大変参考になりました」
「事例が見れて良かった」
「導入している方の生の声が聞けて非常に良かった」
「将来導入したい」

などの声をいただきました。


------>>回転機メンテナンスセミナーの様子はこちらをご覧ください↓
http://www.tlv.com/ja/seminar/s-m_r0811.html


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
★ トピックス
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

☆ホームページの語句説明に、新たに約70の語句を追加し内容を充実させ
 ました。辞書代わりにご活用下さい。
http://www.tlv.com/product_v2/keyword/index.html

☆スチーム・アカデミー・クイズに問題を追加しました。
 今回は「アカデミー・コース 」と「エンジニアリング・コース」の
 第16回です。
http://www.tlv.com/ja/quiz/index.html


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
★ TLVサイト会員ページ・ダウンロードデータ更新情報
┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

TLVサイト会員ページで公開しているCADデータ(外観図)、取扱説明書の
更新情報をお知らせ致します。

今月の更新はありません

※TLVサイト会員ページでは、CADデータ(外観図)・取扱説明書のダウン
ロードができます。会員登録・ご利用は無料です。ログインはこちら↓
https://www.tlv.com/ja/download/login.php


┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
★ 編集後記
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最後までお読みいただきありがとうございます。

前述の通り、蒸気の入門講座が今月で最終回となりました。
約半年間という短い連載期間でしたが、地味ながら根強い人気を獲得し、
特に第7回目の「蒸気使用設備の省エネ対策」には最多のアクセスを
いただきました。
http://www.tlv.com/ja/introduction_lecture/introduction_lecture7.html

来年には蒸気に限らず省エネ全般を解説する、新しい連載がスタートする
予定です。こちらもご期待ください。

次号のメールマガジンは12月17日(水)に配信する予定です。


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☆リンク先をご覧いただけない環境の方には、同内容の資料をお送りして
おります。ご希望の資料を明記の上、ccc@tlv.comまでご連絡下さい。
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