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龙图腾网恭喜华东理工大学申请的专利一种耐火砖层的厚度、温度的监测装置和监测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN113884195B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-02-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111200228.1，技术领域涉及：G01J5/00；该发明授权一种耐火砖层的厚度、温度的监测装置和监测方法是由许建良;刘海峰;于广锁;王辅臣;王亦飞;陈雪莉;代正华;赵辉;李伟锋;梁钦锋;郭晓镭;郭庆华;王兴军;刘霞;陆海峰;龚岩;沈中杰;丁路设计研发完成，并于2021-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种耐火砖层的厚度、温度的监测装置和监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种耐火砖层的厚度、温度的监测装置和监测方法。该耐火砖层的厚度的监测装置包括待监测炉体相连的测量部件，还包括计算模块I、计算模块II和计算模块III；待监测炉体为气化炉，由内至外依次包括液态熔渣层、耐火砖层和金属壁，耐火砖层由内至外依次包括向火面砖层、背衬砖层和隔热砖层；计算模块I用于通过液态熔渣层流动传热过程的质量守恒方程计算得到液态熔渣层的厚度；计算模块II用于计算穿过所述金属壁的热流密度；计算模块III用于得到向火面砖层、背衬砖层和隔热砖层的厚度。本发明提供的监测装置和方法通过分析熔渣流动与传热过程，能够准确监测耐火砖层的厚度。

本发明授权一种耐火砖层的厚度、温度的监测装置和监测方法在权利要求书中公布了：1.一种耐火砖层的厚度的监测装置，其特征在于，包括与待监测炉体相连的测量部件，所述监测装置还包括计算模块I、计算模块II和计算模块III；所述测量部件用于测量所述的计算模块I、所述计算模块II和所述计算模块III在运行计算时需要的参数；所述待监测炉体为气化炉，由内至外依次包括液态熔渣层、耐火砖层和金属壁，所述耐火砖层由内至外依次包括向火面砖层、背衬砖层和隔热砖层；所述计算模块I用于通过所述液态熔渣层流动传热过程的质量守恒方程计算得到所述液态熔渣层的厚度；所述计算模块I的计算公式如下：加入所述气化炉的煤经气化反应后产生的70wt.％沉积在所述向火面砖层的内壁面形成所述的液态熔渣层，且分布均匀，所述液态熔渣层中的熔渣流动满足牛顿流体流动，对所述液态熔渣层流动传热过程建立的质量守恒的计算公式如方程①所示： 方程①中，δs,i是指所述液态熔渣层的厚度，单位为m；ρs为所述液态熔渣层中熔渣的密度；min,j为沉积在所述气化炉的内壁面的熔渣量，单位为kgs，其值为min,j＝入炉煤量×灰分含量×70％；Li为所述气化炉中筒体直段的当量周长，单位为m；x为质点在所述液态熔渣层中的位移；i为该点位置的坐标标识，j为从所述气化炉的顶部到i点处的坐标范围，物理意义为第i点的熔渣量为顶部到i点处所有沉积颗粒的和；vix为所述液态熔渣层内的速度分布函数，通过动量方程②求出： ②，方程②的边界条件为方程②中，ηs为所述液态熔渣层的动力粘度，v为熔渣流动的速率、g为重力加速度、β为熔渣在气化炉内壁面上流动的倾斜角、ρs是指液态熔渣层中熔渣的密度、τ为气化炉的内壁面的剪切力；所述计算模块II用于计算穿过所述金属壁的热流密度；所述计算模块II的计算公式如下：qout,i＝2πΔzr0Tm,i-Tairhair,i③Tm,i为所述金属壁的外壁面的温度、Tair为环境温度、hair,i为所述金属壁的外壁面与大气的对流传热系数、△z为向火面砖层的高度，r0为所述气化炉的半径，所述气化炉的半径是指所述金属壁的外壁面至所述气化炉中心轴线的距离；方程③中，hair根据如式④计算： 方程④中，hconv为自然对流常数、c为所述金属壁的常数；所述计算模块III用于将穿过所述金属壁的热流密度和所述液态熔渣层的厚度，均代入基于能量守恒建立的“穿过所述向火面砖层、穿过所述背衬砖层和穿过所述隔热砖层”的热流密度的方程中，分别得到所述向火面砖层的厚度、所述背衬砖层的厚度和所述隔热砖层的厚度，所述向火面砖层的厚度、所述背衬砖层的厚度和所述隔热砖层的厚度总和即为所述耐火砖层的厚度；所述计算模块III中，计算公式如下所示： 方程⑤中，qref,i＝qout,i，Tg,i为所述气化炉的炉膛内靠近内壁面的气体温度；r3＝r2-δr,1,r4＝r3-δr,2,r5＝r4-δr,3,r6＝r5-δs,i；r5为所述向火面砖层的内径、r6为所述液态熔渣层的内径、r4为所述背衬砖层的内径、r3为所述隔热砖层的内径；kr,1,kr,2,kr,3,ks,i分别为所述隔热砖层的导热系数、所述背衬砖层的导热系数、所述向火面砖层的导热系数和所述液态熔渣层的导热系数，由物性参数查询得到；δr,1,δr,2,δr,3和δs,i分别为所述隔热砖层的厚度、所述背衬砖层的厚度、所述向火面砖层的厚度和所述液态熔渣层的厚度；所述计算模块I与所述计算模块III电连接，用于将计算得到的所述液态熔渣层的厚度传输至所述计算模块III；所述计算模块II与所述计算模块III电连接，用于将计算得到的穿过所述金属壁的热流密度传输至所述计算模块III。

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