导热油冷冻机组.docx

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导热油冷冻机组

导热油、冷冻机组在装置中用途和来源

培训目：

1、熟悉导热油性质、岗位任务及其使用注意事项；

2、了解制冷剂、载冷剂相关知识，其特性及适用场合；

3、掌握全厂各岗位中用到导热油、冷剂地方，其使用条件和用途。

培训内容：

一、导热油

1、概述：

（特点）

①工作介质为液相循环，运行压力较低，350℃时运行压力仅为0.588Mpa（表压），但水在温度下饱和蒸汽压力为16.86Mpa（表压），因此整个系统受压等级较低。

②工作温度较高，可作为350℃以下高温热源。

③供热温度稳定，并能精确地进行调整，在可调整负荷段内能稳定运行，并保持最佳热效率。

④能自动进行加热过程检测、调整和控制。

⑤设备较少，费用节省。

2、工作原理：

（原理方框图、组成）

电加热器：

壳体、电热元件、有机热载体

循环泵

膨胀槽：

对导热油因温度变化而产生体积变化补偿，从而稳定系统热载体压头，同时还可以帮助系统脱水排气，因此膨胀槽应设置在比系统其它设备或管道高出1.5m标高处。

电气空控制系统：

该系统采用可控硅过零触发调温，具有以下控制连锁：

A、循环泵未启动或油泵阀门未打开不能加热

B、进出口油压差低于设定值将停止加热

C、超温将停止加热

油气分离器：

用来分离和排除系统中空气、水蒸汽及导热油挥发性气体，从而保证导热油在液相状态下运行。

※导热油用量=1.2（A+B+C+D）m3

A、加热炉容油量B、用热设备容油量

C、膨胀槽内所需油量D、供热管线容油量

☆膨胀槽内所需油量不宜过多，只需在液位计中显示液位即可（1/3~1/2）。

3、本厂用到导热油岗位：

⑴分散系统：

利用250℃导热油对分散釜内金属锂和白油加热后进行分散。

（R-101）

⑵白油回收系统：

通过换热器对废白油槽内白油进行加热到190℃进入白油闪蒸罐进行闪蒸操作。

（E-103）

⑶浓缩系统：

给V-120冷油槽内冷油加热，加热后冷油对稀液预热器和薄膜蒸发器内稀丁基锂溶液加热。

（E-107）

4、使用时注意事项：

导热油在使用前必须进行脱水排气，使用过程中避免与空气接触，以免防止导热油、结焦，加好保温层，注意防烫保护。

导热油失效判别：

①酸值，达到0.5mgKOH/g；②粘度，变化超过15%；③闪点，变化超过20%；④残炭，含量达到15%（导热油在空气不足情况下受强热情况下使其中胶质、沥青及多环芳香烃分解缩合所形成结焦物）

分析上述指标，当二项或二项以上指标不合格时，该导热油应给予更换或再生。

5、安装

⑴用作受压管线主题材料为20#无缝钢管并附有相应制造书。

⑵管线连接口，除设备法兰外，应尽量采用焊接连接。

⑶管线布置应有2%~3%坡度，以有利于排气和放尽且尽量在管道最高点设置排气点，最低点设置排放口。

⑷20m以上直管线应设置膨胀节。

⑸法兰垫片采用金属缠绕柔性石墨垫片。

6、调试与运行

Ⅰ冷态调试：

（导热油系统联动试车）

目：

①检查各单元设备运转正常与否

②检查冷态条件下系统运行正常与否

③使操作工熟悉和掌握操作要点

冷油循环：

循环泵连续运行，检查其压力波动情况，经常开启管道排空阀门，以排尽系统中空气。

检查系统管路、阀门、设备有无漏油现象，冷油循环直至热油泵出口压力波动平衡，同时保证系统无漏点为止。

清洗过滤器：

冷油循环一段时间后，管道中存在杂质，通过Y型过滤器进行过滤，因此应及时拆洗和清理过滤器。

电加热炉正常运行后，可定期清洗过滤器。

Ⅱ热态调试：

（冷态调试4h后进行）

A、脱气：

一般情况下，导热油温度升到105~130℃之间时，管道中气体量最大，此时应严格控制导热油温度，必要时可停止加热，使导热油保温或降温，严格注意膨胀槽中导热油液位，防止导热油在膨胀槽中被气体冲出，脱气操作完成标志：

导热油温度达到220~250℃，循环泵出口压力平稳。

脱水排气时应及时补充导热油。

B、升温：

随着导热油中气体排出，循环泵出口压力平衡，在此条件下可逐步提高导热油温度，直至达到工艺要求温度，注意控制升温速度≤60℃/h不宜升温过快。

6、运行步骤：

启动操作：

接通电源启动热油循环泵，观察并记录压力、温度等参数是否正常，启动电加热器升温注意保持导热油升温速度。

负荷调整：

根据工艺要求设定导热油出口温度。

当负荷发生变化时，加热炉自动调整输出功率，保证与外界所需功率保持平衡。

停炉：

先关闭电加热器，若出口油温开始下降，可停止循环泵运行。

同时可切断电源，做好交接班记录。

7、故障及排除

故障现象

故障分析

处理方法

出油管道发出气锤声，进出口压力表指针摆动

补充新油时混入空气或水

对新油进行煮油脱水和气

加热炉进出口油差过大

循环泵供油量下降

消除油泵及管路故障

超负荷运行

降低至正常负荷运行

加热炉与供热设备部匹配

合理选用加热炉

导热油变质

更换导热油

保温不良

重新保温

膨胀槽低液位

管路系统脱气后未及时补充油

补充新油

管路系统漏油

消除系统缺陷

管路油循环不畅通

过滤器堵塞

清洗过滤器

导热油粘度增加

补充或更换导热油

管内留有杂物

清除管内杂物

二、冷冻机组

1、冷冻机组概述：

一对相互啮合按一定传动比反向旋转螺旋形转子，水平且平行配置于机体内部，具有凸齿转子为阳转子，通常它与原动机连接，功率由此输入。

具有凹齿转子称为阴转子。

在阴、阳转子两端（吸气端和排气端）各有一只滚柱轴承承受径向力量，在两转子排气端各有一只四点轴承，该轴承承受轴向推力。

位于阳转子吸气端轴颈尾部平衡活塞起平衡轴向力减少四点轴承负荷作用。

在阴、阳转子下部，装有一个由油缸内油活塞带动能量调节阀，由电磁（或手动）换向阀控制，可以在15%~100%范围内实现制冷量无级调节，并能保证压缩机处于低位启动，以达到小启动扭矩，滑阀工作位置可通过能量传感机构转换为能量百分数，并且在机组控制盘上显示出来。

为了使螺杆压缩机运行时其外压比等于或接近于及其内压比，使机器耗功最小，压缩机内部设置了内容积比调节滑阀，由电磁（或手动）换向阀控制油缸内油流动推动油活塞从而带动内容积比滑阀移动，其工作位置通过内容积比测定机构转换为内压力比值在机组控制盘上显示出来。

2、工作原理：

螺杆式制冷压缩机属于容积式制冷压缩机，它利用一对相互啮合阴阳转子在机体内作回转运动，周期地改变转子每对齿槽间容积来完成吸气、压缩、排气过程。

1、吸气过程：

当转子转动时，齿槽容积随转子旋转而逐渐扩大，并和吸入口相连通，由蒸发系统来气体通过孔口进入齿槽容积进行气体吸入过程。

在转子旋转到一定角度以后齿间容积越过吸入孔口位置与吸入孔口断开，吸入过程结束。

2、压缩过程：

当转子继续转动时，被机体、吸气端座和排气端座所封闭齿槽内气体，由阴、阳转子相互啮合齿相互填塞而被压向排气端，同时压力逐步升高进行压缩过程。

3、排气过程：

当转子转到使齿槽空间与排气端座上排气孔口相通时，气压被压出并自排气法兰口排出，完成排气过程。

由于每一齿槽空间工作循环都要出现以上三个过程，在压缩机高速运转时，几对齿槽工作容积重复进行吸气、压缩和排气循环，从而使压缩机输气连续、平稳。

3、组成：

一、压缩机油分离系统：

油分离器作用是分离压缩机排气中携带润滑油，使进入冷凝器制冷剂纯净，避免润滑油进入冷凝器而降低冷凝器效率。

油分离器还有贮油功能。

从压缩机排出高压气体，通过排气管进入油分离器，降低流速，改变方向，向油分另一端排去。

在这个过程中，大量润滑油因为惯性及重力作用沉降到油分底部，剩余含有微量冷冻机油气体再通过油分滤芯，此微量冷冻机油被最后分离，通过油分离器底部回油阀回到压缩机中，以确保挡油板之后筒体底部尽量少存油。

油分离效果可达10ppm，当分油效果不够理想时候可更换。

二、压缩机润滑油系统：

（一）作用

机组中润滑油主要有下列作用：

1、喷入压缩机转子工作容积中起润滑、冷却、密封、降噪、减震作用。

2、提供轴承及轴封润滑。

3、提供内容积比调节机构所需压力油。

4、向平衡活塞供油。

（二）供油方式

1、预润滑

在压缩机启动初期，压缩机各个润滑点、内容积比调节滑阀以及能量调节滑阀减载所需要压力油靠预润滑油泵供给，压缩机运行正常后预润滑油泵运行与否决定于排气压力和吸气压力压差，压差达到0.45Mpa，油泵停止运行，压差低于0.35Mpa时，油泵投入运行。

2、压差供油

压缩机启动完毕后，正常运行时供油靠排气压力与吸气压力压差保证。

油分离器中分离出油在高压作用下，流向油冷却器，然后经滤油器，油分配座流向压缩机内，最终随工质仪器被排至油分离器内。

三、压缩机冷却方式

从压缩机排出高温、高压油气混合物中分离出来润滑油温度较高，不能直接喷入压缩机中，需经油冷却器冷却达到压缩机所需要粘度和温度后才可重复使用。

油冷却方式一般有以下几种：

（一）水冷油冷却器

水冷有冷却器是一种卧式壳管式热交换器，油在管外，水在管内。

管束固定两端管板上，有冷却器筒体内油折流板，可以改善油和冷却水热交换。

由于水中杂质会在冷却器管内结垢而降低传热系数，因此必须定期进行检查和清洗。

冬季机组不运行时，请注意拧开水盖上放水塞，将有冷却器内水放掉，以防止结冰损坏设备。

有冷却器冷却水温度应小于30℃，机组油温控制在40~65℃。

水冷油冷却器

（二）热虹吸有冷却器

热虹吸油冷却器结构同水冷油冷却器原理类似，为卧式壳管式，油在管外，制冷剂在管内。

经冷凝器冷凝后流出制冷剂液体流入热虹吸贮液器后分流出一路液体进入热虹吸油冷却器，沿途吸收管外高温油热而蒸发。

制冷剂在蒸发过程中密度逐渐减小，油冷回气管中气液混合物密度低于油冷却器供液管中液体密度，这种不平衡产生了一个压力差使制冷剂在油冷却器中流动。

热虹吸系统安装时，注意热虹吸贮液器位置应尽量靠近机组，而且热虹吸贮液器中液面应高于油冷却器中心线1.5～2m以克服管路中压力损失。

经热虹吸油冷却器冷却后油温度一般比冷凝温度高10～20℃。

（三）喷液冷却

带喷液冷却机组中，有一路由本机组或系统中冷凝器或贮液器引出高压制冷剂液体，经过过滤器、节流阀或高温膨胀阀后喷入压缩机某中间孔口（如下图所示），起吸收压缩热并冷却油温作用。

高温膨胀阀开启度取决定于排气温度，当排气温度偏高（高于55℃）时，膨胀阀开启度增大；当排气温度偏低（低于50℃）时，膨胀阀开启度减小。

压缩机上开有两个喷液孔口----高位喷液口和低位喷液口，当压缩机在内容积比低于或等于3.0时运行，制冷剂液体从低位喷液口喷入，当内容积比高于3.0时，则从高位喷液口喷入。

带喷液装置机组中省却了油冷却器，使机组外形简洁。

四、内容积比和能量调节

（一）内容积比调节

螺杆式制冷压缩机属于容积式压缩机，具有内压缩这一特性，有一定内压比，而压缩机工作范围又极其广泛，其工作压力比（冷凝压力/蒸发压力）即外压力比随工况而定，这就要求螺杆制冷机内压力比随之变化，使螺杆式制冷机内压力比接近或等于外压比，使机器耗功最小，运转最经济，否则将形成一个等容压缩或等容膨胀过程，使压缩机耗功增加。

当内压力与外压力差值愈大，多消耗功也愈大。

因此，为了使机器能长期经济运转，必须调节机器内容积比，使内压力比接近或等于外压力比。

外压比计算公式为：

冷凝压力排气压力（表压）＋0.1

外压力比＝=

蒸发压力吸气压力（表压）＋0.1

内容积比调节机构主要由电磁（或手动）换向阀、内容积比滑阀组成，如图所示，内容积比测定机构主要由位移传递杆和直线电位器组成，图中L1为滑阀排气口大小，它大小即决定了机器内容积比大小。

当控制盘上发出增大内容积比信号时，换向阀中孔口P和孔口A连通，从油滤器来高压油先后通过换向阀P、A孔口后经SC－3孔口进入内容积比活塞左边油缸内，该活塞右边油从SC－4孔口流出后经换向阀B、T孔口后流向回油管回到压缩机中，则内容积比活塞在前后压差作用下带动内容积比滑阀向右移动，排气口L1逐渐减少。

反之，当减少内容积比时，换向阀中孔口P和孔口B连通、T和A连通，从油滤器来高压油先后通过换向阀P、B孔口后经SC－4孔口进入内容积比活塞右边油缸内，该活塞左边油从SC－3孔口流出后经换向阀A、T孔口后流向回油管回到压缩机中，内容积比活塞在前后压差作用下带动内容积比滑阀向左移动,排气口L1逐渐增大。

滑阀位置由位移传递杆传感到电位器,电位器上测出电阻值经处理后转换为内容比数值显示出来，当活塞到达油缸最右端时，排气口最小，内容积比为最大值5，当该滑阀到达左止点时，内容积比为最小值2.5。

内容积比可在2.5～5范围内实现无级调节。

（二）能量调节

能量调节机构主要由电磁（或手动）换向阀，能量调节油活塞和能量调节滑阀组成。

能量测定机构主要由螺旋杆和旋转电位器组成，如图所示。

增载时，从油滤器来高压油先后通过换向阀P、A孔口后经SC－2孔口进入能量活塞右边油缸内，该活塞左边油从SC－1孔口流向压缩机回油孔口，则能量活塞带动能量滑阀向左移动，当滑阀靠紧可调滑阀时，压缩机为全负荷，控制盘上能量显示为100％，此时工作腔有效长度为转子全长L3。

反之，当减载时，滑阀同理向右移动，工作腔气体从滑阀与内容积比滑阀之间空腔回流到吸入端，工作腔有效长度为L2，设备即在部分负荷下运转，滑阀右移到右止点时，则L2达到最小值，此时设备能量最小，为全负荷15％，故压缩机制冷量可在15～100％之间无级调节，能量滑阀所在位置经螺旋杆传递到旋转电位器，经处理后转换为能量百分数显示出来。

注意：

能量滑阀移动范围与内容积比滑阀位置有关。

当内容积比调到最小时，能量滑阀移动范围最大，这种情况下当能量滑阀靠紧可调滑阀即压缩机全负荷时，控制盘上显示能量百分数为100%。

当内容积比调到最大值时，能量滑阀移动范围最小，这种情况下当压缩机全负荷时控制盘上显示相对能量百分数将低于100%，但此时压缩机实际能量为100%（即绝对能量百分数）。

对手动机型，控制盘上只显示相对百分数。

五、经济器

（一）原理及结构

配经济器系统中，从冷凝器或贮液器出来液体，并不直接送节流阀节流，而是首先进入经济器冷却器中进一步冷却，出来后液体工质温度可下降数十度，制冷量将得到提高。

经济器冷却器中液体冷却，是依靠经辅助节流阀节流后进入经济器中中压液体工质，它吸收高压液体工质热量而蒸发，蒸发出来中压气体被螺杆压缩机中间补气口吸走（见流程图）。

带经济器机组特别适合取代双级活塞式机组，在较低蒸发温度下经济运行。

六、故障指南

故障现象

故障分析

处理方法

启动负荷大,不能启动或启动后立即停车

1、能量调节未至零位

2、压缩机与电机同轴度偏差过大

3、压缩机内磨损烧伤

4、电源断电或电压过低（低于额定值10％以上）

5、压力控制器或温度传感器调节不当，使触头常开

6、压差控制器或继电器断开没复位

7、电机绕组烧毁或断路

8、接触器、中间继电器线圈烧毁或触头接触不良

9、温度控制器调整不当或有故障

10、控制电路故障

1、减载至零位

2、重新找正

3、拆卸检修

4、排除电路故障，

按产品要求供电

5、按要求调整触头位置

6、按下复位键

7、检修

8、拆检、修复

9、调整温度控制器调定值或更换温控器

10、检查、改正

机组振动过大

1、机组地脚未紧固

2、压缩机与电机同轴度偏差过大

3、机组与管道固有振动频率相近而共振

4、吸入过量液体制冷剂

1、塞紧调整垫片、拧紧地脚螺钉

2、重新找正

3、改变管道支撑点位置

4、调整供液量

压缩机运行中有异常声音

1、联轴节键松动

2、压缩机与电机不对中

3、吸入过量液体制冷剂

4、压缩机内有异物

5、轴承过度磨损或损坏

1、紧固螺栓或更换键

2、重新找正

3、调整供液量

4、检修压缩机及吸气过滤网

5、更换

排气温度过高

1、压缩机喷油量或喷液量不足

2、油温过高

3、吸气过热度过大

1、调整喷油量或喷液量

2、见油温过高故障分析

3、适当开大供液阀，增加供液量

压缩机机体温度过高

1、吸气过热度过高

2、部件磨损造成摩擦部位发热3、排气压力过高

4、油温过高

5、喷油量或喷液量不足

6、由于杂质等原因造成压缩机烧伤

1、适当调大节流阀

2、停车检查

3、检查高压系统及冷却水系统4、见该故障分析

5、增加喷油量或喷液量

6、停车检查

蒸发压力过低

1、制冷剂不足

2、节流阀开启过小

3、节流阀出现脏堵或冰堵

4、干燥过滤器堵塞

5、电磁阀未打开或失灵

6、蒸发器结霜太厚

1、添加制冷剂到规定量

2、适当调节

3、清洗、修理

4、清洗、更换

5、开启、更换

6、融霜处理

预润滑油泵不能产生足够油压

1、油路管道或油过滤器堵塞

2、油量不足（未达到规定油位）3、油泵故障

4、油泵转子磨损

5、压力传感器失准

1、更换滤芯，清洗滤网

2、添加冷冻机油到规定值

3、检查、修理

4、检查、更换

5、调校、更换

预润滑油泵有噪声

1、联轴器损坏

2、螺栓松动

3、油泵损坏

1、更换

2、重新紧固

3、检修油泵

油温过高

1、对于水冷油冷却器

（1）冷却水温过高

（2）水量不足

（3）换热管结垢

2、对喷液油冷却系统

（1）喷液量不足

（2）对应一定高压蒸发压力太高

（3）吸气过热度过大

（4）喷液管路中过滤器阻塞

（5）伺服电磁阀未动作

1、对于水冷油冷却器

（1）降低冷却水温

（2）增大水量

（3）清洗换热管

2、对喷液油冷却系统

（1）检查贮油器或冷凝器液位和喷嘴前压力

（2）降低蒸发压力

（3）调整系统

（4）清洗

（5）调整、维修

油温过低

1、油冷却器冷却水温过低

2、吸气带液

3、伺服阀控制器设置过低

1、调节水量

2、减小供液

3、重新调整设定值

油温波动

系统运行工况波动过大

稳定工况

冷凝压力过高

1、冷凝器冷却水量不足

2、冷凝器传热面结垢

3、系统中空气含量过多

4、冷却水温过高

5、制冷剂充灌量过多

1、加大冷却水量

2、清洗换热管

3、排放空气

4、检修冷却水系统

5、适量放出制冷剂

油分离器中油位逐渐下降

1、吸气过热度太小，压缩机带液，排温过低

2、油分离器中滤芯没固定好或损坏

1、关小节流阀

2、检查

停车时油分离器中油位急剧下降

1、吸气止回截止阀止回动作不到位

2、压缩机补气口和经济器之间单向阀损坏

1、检修

2、检修

油位上升

制冷剂溶于油内

关小节流阀，提高油温

吸气压力过高

1、节流阀开启过大

2、感温包未扎紧

1、关小节流阀

2、正确捆扎

制冷量不足

1、吸气过滤器阻塞

2、压缩机轴承磨损后间隙过大

3、冷却水量不足或水温过高

4、蒸发器配用过小

5、蒸发器结霜过厚

6、膨胀阀开得过小

7、干燥过滤器阻塞

8、节流阀脏堵或冰堵

9、系统内有较多空气

10、制冷剂充灌量不足

11、蒸发器内有大量润滑油

12、电磁阀损坏

13、膨胀阀感温包内充灌剂泄漏

14、冷凝器或贮液器出液阀开启过小

15、制冷剂泄漏过多

16、能量调节指示不正确

1、清洗

2、检修更换轴承

3、调整水量，开启冷却塔

4、更换蒸发器

5、定期融霜

6、按工况要求调整阀门开启度

7、清洗

8、清洗

9、排放空气

10、添加至规定值

11、回收冷冻机油

12、修复或更换

13、修复或更换

14、调节出液阀

15、查出漏处，检修后添加制冷剂

16、检修

压缩机结霜严重或机体温度过低

1、热力膨胀阀开启过大

2、热负荷过小

3、热力膨胀阀感温包未扎紧或捆扎位置不正确

1、适当关小阀门

2、减小供液或压缩机减载

3、按要求重新捆扎

压缩机能量

调节及内容

积比调节机

构不动作

1、电磁换向阀在不通电情况下,可以推动电磁换向阀上故障检查按钮，检查滑阀是否工作，如果工作，则原因在电磁换向阀。

（1）电磁线圈烧毁

（2）推杆卡住或复位弹簧断裂

（3）检查出口和保险丝

（4）阀内部太脏

2、油活塞上密封环过度磨损或破损

3、滑阀或油活塞卡住

4、电位器与传动机构脱离

1、电磁换向阀

（1）更换

（2）修理、更换

（3）更换

（4）清洗

2、更换

3、拆卸、检修

4、检查、调整

压缩机轴封漏油（允许值为6滴/分）

1、轴封磨损过量

2、动环、静环平面度误差过大或擦伤

3、密封圈、O形环过松，过紧或变形

4、弹簧座、推环销钉装配不当

5、弹簧弹力不足

6、压缩机和电机同轴度偏差过大因引起较大振动

1、更换

2、研磨、更换

3、更换

4、重新装配

5、更换

6、重新找正

停机时压缩机反转时间太长（反转几转属正常）

吸气止回截止阀故障

检修或更换

4、本厂用到冷剂地方：

⑴冷油系统：

冷油经冷剂冷却后输送到分散釜对熔融锂进行激冷操作，分散成锂沙。

（E-101）

⑵反应釜：

为反应釜保冷，让反应在一定温度下进行，从而保证有较高转换率和产率，减少副反应发生。

⑶白油回收系统：

对油闪蒸罐闪蒸出来溶剂进行冷凝回收，同时对剩余白油冷却后回收。

（E-104、E-105）

⑷浓缩系统：

经薄膜蒸发器蒸发出来溶剂被冷剂冷凝后进入溶剂缓冲罐回收到精溶剂罐重新利用。

从薄膜蒸发器出来浓丁基锂溶液经冷剂冷却后竟如浓丁基锂缓冲罐，然后打到浓丁基锂储罐贮存装车。

（E-109、E-110）

⑸水解釜：

水解过程中从发空逸出可凝性气体被水解气冷凝器冷却后收集在水解气冷凝罐中集中处理。

（E-106）

⑹抽真空系统：

抽真空尾气吸收槽将浓缩系统中抽真空带过来位被己烷冷却器冷凝下来溶剂进一步冷凝回收到尾气吸收槽，防止其逸出污染环境。

（E-111、E-112）

⑺其他用到冷剂地方：

精氯丁烷槽保冷、稀、浓丁基锂储罐保冷、输送丁基锂屏蔽泵轴封冷却。

5、冷冻机组运转过程中注意事项：

运行过程中防止氨气、液氨泄露及氨泄露处理措施：

强巡检，严格控制各个工艺指标，发现温度、压力或者是液位变化明显时，及时处理。

发生泄露事故时，小泄露时穿好劳保防护用品，戴防毒面具对泄露进行处理，遇大泄露时，处理时除穿好劳保防护外，佩戴好空气呼吸器，切断泄露处前后阀门，严重时做紧急停车处理并上报车间。