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DISPOSITIF D'AMENEE DE L'AIR SECONDAIRE DANS DES FOYERS.
L'invention est relative au perfectionnement de dispositifs d'amenée de l'air secondaire dans des foyers, dans lesquels on introduit dans la chambre de combustion de l'air secondaire frais fortement chauffé par des tuyères pour la combustion finale complète désirée des gaz de fu- mées et de combustion, pour augmenter le rendement de l'installation et épargner du combustible. Il s'agit essentiellement dans ce cas, de choisir correctement la disposition spatiale de ces tuyères à air secondaire ainsi que leur forme de construction, pour obtenir un résultat optimum aux points de vue de l'économie de combustible et de la sécurité de marche, en combi- naison avec une possibilité convenable de réglage de l'air secondaire pro- duisant la combustion finale pour une construction et respectivement un montage aussi simples que possible de ces moyens auxiliaires.
Les exemples d'application sont choisis de manière que les possibilités multiples d'application et de construction de l'invention puis- sent être reconnues de façon particulièrement claire sur des foyers de car - structions les plus diverses et de buts d'emplois différents.
On a observé que, quand on utilise des briques de tuyères creuses, se rétrécissant en forme de coupole au-dessus, des troubles notables dans le bon fonctionnement de ces tuyères peuvent apparaître. Comme cause de ces troubles, on a reconnu qu'il se dépose fréquemment dans les angles morts existant entre des briques de tuyères voisines de ce genre, des cen- dres volantes qui, avec le temps, recouvrent entièrement les coupoles des tuyères et peuvent en boucher les ouvertures.
Suivant l'invention, on évite cet inconvénient en utilisant des briques de tuyères creuses dont la tête de tuyère se termine au-dessus par une face antérieure amincissant fortement la brique, de manière que des
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briques de tuyère voisines se terminent au-dessus suivant une arête longitu- dinale. Si on maçonne les unes à côté des autres une rangée de briques de tuyères, les briques de tuyères moyennes ne portent d'ouvertures de tuyères que sur la surface voûtée antérieure. Les briques disposées à l'extérieur portent encore en plus des ouvertures latérales. Dans des formes de con- struction de tuyères de ce genre, des angles morts sont complètement évités.
Un dépôt de cendres volantes ne peut par conséquent plus se produire : '!le part ni obstruer les trous des tuyères. Les cendres volantes glissent aus- sitôt sur les nouvelles tuyères le long de leur sommet incliné.
Les tuyères à sommet en forme d'arête trouvent de préférence leur emploi là où leur montage s'effectue contre la paroi de la chambre du foyer le long de laquelle l'arête se raccorde à la surface antérieure de la tuyère suivant une pente raide. ' Mais si, par contre, il s'agit d'autre part de tuyères se trouvant en particulier dans le domaine du centre du foyer ou qui sont léchées de chaque côté par les gaz de combustion ou bien qui sont montées sans qu'il n'existe de paroi,de cqnstruction spéciale leur servant.d'appui ou qui peuvent facilement être refroidies sur leurs faces arrières, il est avantageux d'utiliser en outre dans ces cas des briques de tuyères de grandes sections, analogues à des blocs de briques,
qui possè- dent des orifices individuels d'éjection de tuyères et qui portent trans- versalement à ceux-ci, de préférence sur leur surface de fond, un évidement formant un canal d'amenée d'air, de manière que lors du maçonnage de ces briques de tuyères, il se forme d'un bout à 1-'autre un canal commun servant à l'alimentation des ouvertures d'éjection de l'air.
Des briques de blocs de tuyères de ce genre en chamotte repré- sentent un progrès tout à fait particulier. Leur section plein étant parti- culièrement grande par rapport à la section transversale creuse existante, et à parois extérieures épaisses sur le côté, ces tuyères sont extrêmement résistantes aux efforts mécaniques et thermiques, ce qui augmente notable- ment leur durée de vie et a une grande importance quand elles se trouvent constamment au centre du feu.
En outre, elles possèdent une grande capa- cité d'absorption de chaleur et la conservent indépendamment de variations de courte durée de l'état du feu, ce qui est très important parce que . c'est précisément à ces moments qu'il importe de faire pénétrer de l'air secondaire aussi chaud que possible, où, par exemple pendant ou immédiate- ment après le remuage du combustible l'état du feu s'est provisoirement affaibli et où par conséquent peuvent se produire d'autant plus facile- ment des gaz incomplètement brûlés, qui sinon s.'échappent sans profit, mais qui à présent sont encore soumis à une bonne combustion finale évi- tant des pertes, par l'air secondaire chaud insufflé à travers les briques de tuyères massives demeurant longtemps très chaudes.
Un autre grand avantage des nouvelles briques de blocs de tuyères repose sur ce que ces briques, conformément à leur nouvelle forme, constituent-elles-mêmes le canal des tuyères, alimentant les orifices d'é- jection, qui peut alors recevoir ses amenées d'air aussi bien sur le côté qu'en un endroit quelconque du dessous suivant son montage, lorsque ce canal de tuyères est, comme on le dit, creusé à la surface même du fond de la brique sur laquelle il est maçonné.
Pour pouvoir donner aux tuyères d'introduction de l'air se- condaire leur meilleur rendement, il est utile de pouvoir régler quariti- tativement la quantité d'air secondaire introduite. On a ainsi sous la main la possibilité d'un réglage convenant aussi bien à l'état instantané du feu qu'à l'installation particulière du foyer dans son ensemble.
On entreprend souvent le montage des tuyères d'alimentation d'air secondaire .pour la première fois après coup, dans des installations de foyers déjà en fonction, dans lesquelles donc, non seulement-il est important de pouvoir régler l'air secondaire dans -la mesure correcte correspondant au genre particulier de l'installation, mais de pouvoir entreprendre le montage de semblable dispositif de réglage également après coup, sans difficultés, par des formes de construction de l'installation appropriées et aussi sim-
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ples que possible, répondant au but à atteindre. Un dispositif d'étrangle- ment, agissant sur le canal des tuyères à son entrée, pouvant être manoeuvre à partir du foyer ou respectivement de sa porte, et faisant varier la quan- tité d'air introduite, sert à ce but.
Comme forme de construction de-ce dis- positif répondant au but voulu, on peut prévoir devant le canalde-la tuyè- re un dispositif de réglage, devant être manoeuvré à partir du foyer ou de; sa porte, qui permet de régler la quantité d'air secondaire. On peut le dis- poser en-dessous de la grille du foyer sous forme de registre dont la posi- tion peut être réglée suivant sa longueur par une poignée disposée devant l'entrée du canal des tuyères, et qui libère celle-ci plus ou moins large- ment.
Différents exemples de construction de l'objet de l'invention et des détails sont expliqués et décrits de façon plus approfondie dans ce qui suit, en se référant aux dessins :
Les figures 1,2 et 3 représentent en élévation longitudinale, en partie découpée, en coupe transversale et en plan, une chaudière à élé- ments de chauffage central à évacuation des gaz par le dessus et introduc- tion réglable d'air secondaire fortement chauffé.
Les figures 4, 5 et 6 représentent une brique de tuyères à arête vive supérieure pour l'introduction de l'air secondaire, en coupes longitudinale et transversale perpendiculaires l'une à l'autre.
Les figures 7, 8 et 9 représentent une brique de tuyères de dimensions plus plates servant aux montages dans des chaudières plus peti- tes.
Les figures 10 et 11 représentent le nouveau bloc de briques de tuyères vu de front dans la direction de l'ouverture d'éjection de l'air et une coupe perpendiculaire à la première à travers une des ouvertures d'éjection.
Les figures 12,13 et 14 représentent une chaudière de chauf- fage central à évacuation des gaz par le bas munie d'une construction de foyer économique comprenant des tuyères en blocs de briques construites suivant les figures 10 et 11, en coupes longitudinale et transversale, et en plan.
Les figures 15, 16 et 17 représentent un montage de foyer économique de ce genre pour chaudières à tubes de fumées et tubes de flam- mes ou locomobile en coupe'longitudinale, en plan et en coupe transversa- le.
La figure 18 représente le montage des nouvelles tuyères sur une cuisinière, et
Les figures 19 et 20 un montage de ce genre dans un foyer de four de boulangerie à vapeur suivant deux vues en coupe.
La chaudière à évacuation des gaz brûlés par le haut, représen- tée sur les figures 1 à 3, porte le montage du foyer sur la paroi transver- sale de fond 1 de la chambre de combustion 2. Ce montage comprend une ma- çonnerie de protection 3 en briques de chamotte réfractaires, derrière la- quelle on dispose verticalement l'une à côté de l'autre les deux briques de tuyères 4 de manière que la tête de tuyère munie des orifices de sortie 5 demeure libre pour l'air secondaire chaud..
Comme on le voit en particulier sur les figures 4 et 7 des représentations.individuelles des briques de tuyères 4, ces briques se ter- minent au sommet en une arête en forme de lame 6, de manière que des bri- ques de tuyères voisines soient limitées au-dessus contre la paroi de ford 1 (figure 1).suivant une arête horizontale 6 (figure 2) et que des angles morts, cavités et analogues soient complètement évités aux endroits où les cendres volantes qui bouchent finalement les orifices des tuyères 5 pour- raient se déposer dans leur domaine, et glisse.nt maintenant partout le long
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des-surfaces obliques.
En outre, le réglage de l'air secondaire est essentiel. Dans' ce but, on dispose en-dessous de la grille 8 un registre de fermeture 9 dont le déplacement, au moyen de la poignée 10 dans le sens de la double flèche 11, permet de régler le débit de l'air secondaire qui pénètre en 12 dans le canal des tuyères 13 de façon appropriée à l'installation de manière'que les gaz de fumées produits dans la chambre de combustion 2 au-dessus des combustibles introduits par couches environ jusque au niveau 14 continuent à brûler avec une flamme claire qu'on peut observer à travers une rosace 15 prévue dans la porte supérieure du foyer 16. On obtient un réglage de pré- cision quand par exemple on construit la poignée du registre 9 sous forme de roue (non représentée) dont la vis de guidage coopère avec la tige du registre.
Le dispositif décrit de réglage de l'air secondaire au moyen d'un registre pouvant être manoeuvré par la porte inférieure du foyer ouverte 17, peut également encore être monté facilement par la suite.
Les mesures données ne sont pas limitées dans leur emploi à l'installation de foyer suivant les figures 1 à 3, dans lesquelles,on re- présente une chaudière à élément individuels 18 renfermant l'eau à chauf- fer, construite sous forme d'installation--dans laquelle les gaz brûlés s'échappent par le haut et sont aspirés dans la cheminée 20 par des trous de tirage 19 disposés au-dessus. Les briques de tuyères représentées sur les figures 4 à 9 correspondent à une échelle d'environ un cinquième de la grandeur naturelle.
Le bloc de briques des .corps de tuyères 21, suivant les fi- gures 10 et 11, correspond environ à un tiers de la grandeur naturelle.
Il porte deux orifices individuels d'éjection de tuyères 22, qui partent de l'évidement transversal en creux 23 du fond de la brique, et peuvent être disposés à volonté de la manière qui convient le mieux aux montages existant dans chaque cas particulier. Comme le montre la coupe de cette brique 21, elle a une grosse épaisseur de paroi, est par conséquent exces- sivement résistante et possède avant tout également une grande capacité d'absorption de chaleur.
Les deux exemples de construction suivants représentent des montages au moyen de la brique de tuyère 21. Dans le foyer à échappement inférieur des gaz suivant les figures 12 à 14, trois tuyères en blocs de briques 21 sont maçonnés sur une paroi 24 au fond de la chambre de combus- tion 2, et sont en outre protégées vers le haut. L'évidement 23 forme ainsi un canal de tuyères s'étendant de part en part. Il est alimenté par le bas par les canaux d'alimentation verticaux 25 qui, de leur côté, re- çoivent l'air secondaire du cendrier 26; l'alimentation de ces canaux peut de nouveau être réglée par un registre 9 permettant d'en obstruer l'entrée plus ou moins largement. Sur le coté, le canal des tuyères 23 est bouché à ses extrémités par de la maçonnerie, en laissant de petites ouvertures d'éjectibn libre 27.
Dans le foyer suivant les figures 15 à 17, six blocs de bri- ques de tuyères 21 sont simplement maçonnés l'un à côté de l'autre à l'ex- trémité arrière de la grille de foyer 8 sur un châssis de support 28 muni d'un plateau inférieur 29. Le canal des tuyères 23 reçoit ici l'alimen- tation en air secondaire par un tube 30, qui débute derrière la porte du cendrier 17, porte à cet endroit un dispositif de réglage de l'air 31 quel- conque, construit par exemple sous forme de rosace à fentes, et débouche par une ouverture du plateau 29 dans le canal 23.33 représente des clapets d'ouvertures pouvant être repliés vers le haut, prévus dans les parois du châssis de support 28.
A l'aide.des nouveaux blocs de briques de tuyères, on peut é- galement construire un foyer économique dans des cuisinières et également dans des fours de boulangerie= à vapeur.- Dans le premier cas, en général une tuyère unique suffit, montée au:rond à l'extrémité de la grille du foyer, et dans des fours de boulangerie à vapeur, on dispose de préférence, une
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tuyère de chaque côté aux deux extrémités de la grille. La figure-18 repré- sente une cuisinière de ce genre munie d'une tuyère unique 21a un peu plus large que les formes de construction représentées sur les figures 10 et 11, mais toutefois pas si haute. Elle a une hauteur qui correspond exactement aux dimensions du pot à grille 34.
Dans la construction des fours de boulangerie à vapeur suivant' les figures 19 et 20, les blocs de tuyères 21b sont disposés aux deux extré- mités de la grille 35 de manière à insuffler l'air secondaire chaud des deux côtés par les ouvertures d'éjection contre la surface de la grille.
REVENDICATIONS.
1.- Dispositif d'amenée de l'air secondaire dans des foyers dans lesquels l'air secondaire pénètre dans la chambre de combustion par des tuyères, caractérisé en ce qu'on utilise des briques de tuyères creuses (4) dont le sommet se termine vers le haut par une surface frontale amin- cissant fortement la brique, de manière que des briques de tuyères voisinas se terminent au sommet en une arête longitudinale.
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SECONDARY AIR SUPPLY DEVICE TO FIREPLACES.
The invention relates to the improvement of devices for supplying secondary air into fireplaces, in which fresh secondary air is introduced into the combustion chamber strongly heated by nozzles for the desired complete final combustion of the combustion gases. fumes and combustion, to increase the efficiency of the installation and save fuel. In this case, it is essentially a question of correctly choosing the spatial arrangement of these secondary air nozzles as well as their form of construction, in order to obtain an optimum result from the points of view of fuel economy and operating safety, in combination with a suitable possibility of regulating the secondary air producing the final combustion for a construction and respectively an assembly as simple as possible of these auxiliary means.
The application examples are chosen so that the manifold possibilities of application and construction of the invention can be recognized particularly clearly on households of the most diverse character and purposes of different uses.
It has been observed that, when using hollow nozzle bricks, narrowing in the shape of a cupola above, noticeable disturbances in the proper functioning of these nozzles may appear. As the cause of these disturbances, it has been recognized that fly ash is frequently deposited in the blind spots existing between bricks of neighboring nozzles of this kind, which, over time, completely cover the cupolas of the nozzles and may cause them. plug the openings.
According to the invention, this drawback is avoided by using hollow nozzle bricks, the nozzle head of which ends above with a front face which strongly thins the brick, so that
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neighboring nozzle bricks terminate above along a longitudinal ridge. If a row of nozzle bricks are bricked next to each other, the medium nozzle bricks only have nozzle openings on the anterior arched surface. The bricks arranged on the outside still have side openings. In such forms of nozzle construction, blind spots are completely avoided.
A deposit of fly ash can therefore no longer occur: the part nor obstruct the holes of the nozzles. The fly ash immediately slides over the new nozzles along their sloping top.
The ridge top nozzles are preferably used where they are mounted against the wall of the hearth chamber along which the ridge connects with the anterior surface of the nozzle at a steep slope. 'But if, on the other hand, it is a question on the other hand of nozzles located in particular in the area of the center of the hearth or which are licked on each side by the combustion gases or which are mounted without it being There are walls, of special construction for their support or which can easily be cooled on their rear faces, it is also advantageous in these cases to use nozzle bricks of large sections, similar to brick blocks ,
which have individual orifices for the ejection of nozzles and which carry transversely thereto, preferably on their bottom surface, a recess forming an air supply channel, so that when walling These nozzle bricks, a common channel is formed from one end to 1-other serving to supply the air ejection openings.
Chamotte nozzle block bricks of this kind represent a very special advance. Their solid section being particularly large compared to the existing hollow cross section, and with thick outer walls on the side, these nozzles are extremely resistant to mechanical and thermal stresses, which considerably increases their service life and has a great importance when they are constantly in the center of the fire.
In addition, they have a great capacity for absorbing heat and retaining it independently of short-term variations in the state of the fire, which is very important because. it is precisely at these times that it is important to allow the secondary air to enter as hot as possible, when, for example during or immediately after the stirring of the fuel, the state of the fire has temporarily weakened and where consequently, incompletely burned gases can be produced all the more easily, which otherwise escape without profit, but which are now still subjected to a good final combustion avoiding losses, by the hot secondary air blown through the bricks of massive nozzles which remain very hot for a long time.
Another great advantage of the new nozzle block bricks lies in the fact that these bricks, in accordance with their new shape, themselves constitute the nozzle channel, supplying the ejection orifices, which can then receive its inlets. 'air as well on the side as in any place below following its assembly, when this nozzle channel is, as they say, dug on the very surface of the bottom of the brick on which it is built.
In order to be able to give the secondary air introduction nozzles their best performance, it is useful to be able to regulate the quantity of secondary air introduced in a quantitative manner. This provides the possibility of an adjustment suitable both for the instantaneous state of the fire and for the particular installation of the fireplace as a whole.
The installation of the secondary air supply nozzles is often undertaken for the first time afterwards, in fireplace systems already in operation, in which therefore, not only is it important to be able to regulate the secondary air in - the correct measure corresponding to the particular type of installation, but to be able to undertake the assembly of such an adjustment device also after the fact, without difficulties, by suitable and also simple forms of construction of the installation.
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ples as possible, meeting the goal. A throttling device, acting on the nozzle channel at its inlet, which can be operated from the hearth or respectively from its door, and varying the quantity of air introduced, serves this purpose.
As a form of construction of this device meeting the desired purpose, there can be provided in front of the nozzle channel an adjustment device, to be operated from the hearth or from; its door, which adjusts the amount of secondary air. It can be placed below the grate of the furnace in the form of a register, the position of which can be adjusted according to its length by a handle placed in front of the inlet of the nozzle channel, and which releases the latter more or less. less widely.
Various examples of construction of the object of the invention and details are explained and described in more detail in the following, with reference to the drawings:
Figures 1, 2 and 3 show in longitudinal elevation, partly cut away, in cross section and in plan, a boiler with central heating elements with gas discharge from above and adjustable introduction of strongly heated secondary air. .
Figures 4, 5 and 6 show a brick of nozzles with an upper sharp edge for the introduction of secondary air, in longitudinal and transverse sections perpendicular to each other.
Figures 7, 8 and 9 show a brick of flattened nozzles for installation in smaller boilers.
Figures 10 and 11 show the new block of nozzle bricks viewed from the front in the direction of the air ejection opening and a section perpendicular to the first through one of the ejection openings.
Figures 12, 13 and 14 show a bottom-vented central heating boiler with an economical hearth construction comprising brick block nozzles constructed according to Figures 10 and 11, in longitudinal and cross sections. , and in plan.
Figures 15, 16 and 17 show an economical hearth assembly of this kind for fire-tube and flame-tube boilers or locomobile in longitudinal section, in plan and in cross-section.
Figure 18 shows the assembly of the new nozzles on a stove, and
Figures 19 and 20 an assembly of this kind in a hearth of a steam bakery oven in two sectional views.
The top-exhausted flue gas boiler, shown in Figures 1 to 3, is fitted with the firebox on the bottom transverse wall 1 of the combustion chamber 2. This assembly includes masonry of protection 3 in refractory chamotte bricks, behind which the two nozzle bricks 4 are placed vertically next to each other so that the nozzle head provided with the outlet openings 5 remains free for secondary air hot..
As can be seen in particular in Figures 4 and 7 of the individual representations of the nozzle bricks 4, these bricks end at the top in a blade-shaped ridge 6, so that adjacent nozzle bricks are limited above against the wall of ford 1 (figure 1) following a horizontal ridge 6 (figure 2) and that blind spots, cavities and the like are completely avoided in places where the fly ash which finally clogs the orifices of the nozzles 5 could settle in their domain, and now slip everywhere along
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oblique surfaces.
In addition, the adjustment of the secondary air is essential. For this purpose, there is a closing register 9 below the grille 8, the movement of which, by means of the handle 10 in the direction of the double arrow 11, makes it possible to adjust the flow of the secondary air which enters. at 12 in the nozzle channel 13 in a manner suitable for the installation so that the flue gases produced in the combustion chamber 2 above the fuels introduced in layers approximately up to level 14 continue to burn with a clear flame which can be observed through a rosette 15 provided in the upper door of the hearth 16. A fine adjustment is obtained when, for example, the handle of the register 9 is constructed in the form of a wheel (not shown) including the guide screw cooperates with the register rod.
The device described for regulating the secondary air by means of a damper which can be operated by the lower door of the open hearth 17, can also be easily mounted thereafter.
The measurements given are not limited in their use to the fireplace installation according to Figures 1 to 3, in which there is shown a boiler with individual elements 18 enclosing the water to be heated, constructed in the form of a installation - in which the burnt gases escape from the top and are sucked into the chimney 20 through draft holes 19 arranged above. The nozzle bricks shown in Figures 4 to 9 correspond to a scale of approximately one fifth of the natural size.
The brick block of the nozzle bodies 21, according to Figures 10 and 11, is about one third of the natural size.
It carries two individual nozzle ejection orifices 22, which start from the recessed transverse recess 23 in the bottom of the brick, and can be arranged at will in the manner which best suits the arrangements existing in each particular case. As shown in the cross section of this brick 21, it has a large wall thickness, is therefore excessively strong and above all also has a high heat absorption capacity.
The following two construction examples represent arrangements using the nozzle brick 21. In the lower gas exhaust hearth according to Figures 12 to 14, three brick block nozzles 21 are built on a wall 24 at the bottom of the chamber. combustion chamber 2, and are additionally protected at the top. The recess 23 thus forms a nozzle channel extending right through. It is fed from below by the vertical supply channels 25 which, for their part, receive the secondary air from the ashtray 26; the supply of these channels can again be regulated by a register 9 making it possible to obstruct the input more or less widely. On the side, the nozzle channel 23 is blocked at its ends by masonry, leaving small free ejector openings 27.
In the hearth according to figures 15 to 17, six blocks of nozzle bricks 21 are simply bricked next to each other at the rear end of the hearth grate 8 on a support frame 28 provided with a lower plate 29. The duct of the nozzles 23 here receives the supply of secondary air via a tube 30, which begins behind the door of the ashtray 17, carries an air adjustment device 31 here. whatever, constructed for example in the form of a slotted rosette, and opens through an opening of the plate 29 in the channel 23.33 represents opening valves which can be folded upwards, provided in the walls of the support frame 28.
Using the new nozzle brick blocks, it is also possible to build an economical hearth in cookers and also in bakery ovens = steam - In the first case, usually a single nozzle is sufficient, fitted au: round at the end of the hearth grid, and in steam bakery ovens, it is preferable to have a
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nozzle on each side at both ends of the grille. Figure 18 shows such a cooker provided with a single nozzle 21a which is somewhat wider than the construction shapes shown in Figures 10 and 11, but not so high, however. It has a height that exactly matches the dimensions of the grid pot 34.
In the construction of the steam bakery ovens according to Figures 19 and 20, the nozzle blocks 21b are arranged at both ends of the grate 35 so as to blow the hot secondary air on both sides through the openings of the grate. ejection against the grid surface.
CLAIMS.
1.- Device for supplying secondary air to hearths in which the secondary air enters the combustion chamber through nozzles, characterized in that hollow nozzle bricks (4) are used, the top of which is ends upwards with a front surface which strongly tapers the brick, so that neighboring nozzle bricks terminate at the top in a longitudinal ridge.