СИСТЕМА И СПОСОБ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БЛОЧНОГО ЛЬДА, ОБРАБОТАННОГО С ПОМОЩЬЮ АЗОТНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК F25C1/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к системе и способу для производства льда столбчатой формы, или блочного льда, посредством замораживания воды, в которой растворенный кислород замещается азотом.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Японская непроверенная патентная заявка № 2007-155172 раскрывает, что поверхность воды в рыбном трюме покрывается заполненным газообразным азотом льдом, который производится путем замораживания воды, содержащей газообразный азот, и что заполненный газообразным азотом лед тает для того, чтобы уменьшить количество растворенного кислорода в воде в трюме, позволяя хранить рыбу свежей.

[0003] Японская непроверенная патентная заявка № 2007-282550 раскрывает, что газообразный азот растворяется в маринаде для обработки свежих продуктов питания, который затем замораживается в льдогенераторе для того, чтобы стать льдом, покрывающим поверхность резервуара с маринадом, и что лед тает для того, чтобы уменьшить количество растворенного кислорода в воде в резервуаре, обеспечивая улучшенную защиту свежих продуктов питания от окисления и порчи.

[0004] Между тем, максимальный стандартизированный лед, обычно доступный на японском рынке, является блочным льдом массой 135 кг, который имеет столбчатую форму с размерами 280 мм в длину, 550 мм в ширину и 1080 мм в высоту.

[0005] Такой столбчатый лед крупных размеров, длина каждой стороны которого составляет десятки сантиметров и который описывается в настоящем документе как блочный лед, производится путем заполнения ледоформы, имеющей предопределенный размер, водой в качестве материала и погружения ледоформы в бак с рассолом так, чтобы рассол окружал ледоформу. Рассол представляет собой раствор, например, хлорида кальция, и хранится при температуре от приблизительно ~8°C до ~12°C. Вода, находящаяся в ледоформе, может быть заморожена с помощью рассола. Во время замораживания продувание воздуха для перемешивания воды с помощью воздухопровода, размещенного в воде, помогает поднять пузырьки и примеси, присутствующие в воде, и выпустить их в атмосферу, а также позволяет улучшить эффективность охлаждения. Для того, чтобы получить блочный лед с высокой прозрачностью, замораживание обычно выполняется от 36 до 72 ч.

[0006] Известно, однако, что способ с аэрацией не может произвести лед с высокой прозрачностью. Японская непроверенная патентная заявка № H6-101943 раскрывает способ заморозки обычной воды с применением ультразвуковых волн под отрицательным давлением для производства прозрачного блочного льда. Японская непроверенная патентная заявка № 2011-112579 раскрывает способ постепенного уменьшения числа оборотов блока перемешивания воды, предусмотренного в ледоформе, для производства прозрачного блочного льда.

[0007] Японская непроверенная патентная заявка № 2007-225127 раскрывает способ замораживания воды, содержащей микропузырьки газа, такого как воздух, азот, кислород, двуокись углерода или озон, для производства газосодержащего льда с пузырьками, включаемыми в него как они есть, с помощью которого, однако, не может быть произведен прозрачный лед.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ

[0008] Среди доступного в настоящее время заполненного газообразным азотом льда имеется блочный лед с диаметром в десятки миллиметров и мелкий лед, получаемый дроблением ледяной пластины с толщиной в десятки миллиметров. Все же требуется определенный уровень техники для того, чтобы произвести блочный лед крупных размеров с низкой концентрацией растворенного кислорода при сохранении того же самого уровня прозрачности, что и у традиционно получаемого льда.

[0009] Аэрация, которая традиционно использовалась при производстве блочного льда, служит для выпуска пузырьков, находящихся в воде, с помощью перемешивания и направленного вверх тока. Тем не менее, одной только замены обычной аэрации на инжектирование газообразного азота не достаточно для того, чтобы произвести блочный лед, который адекватно обработан с помощью азотного замещения (состояние, в котором азот растворяется вместо кислорода).

[0010] С учетом вышеописанных проблем настоящее изобретение ставит своей задачей предложить систему и способ для производства столбчатого льда крупных размеров, который был бы адекватно обработан с помощью азотного замещения.

СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

[0011] В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения система для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения, включает в себя (a) блок подачи газообразного азота, снабженный питающим устройством для подачи газообразного азота под предопределенным давлением, (b) блок производства воды с растворенным в ней азотом, предназначенный для производства воды с растворенным в ней азотом, который снабжен принимающим воду резервуаром для хранения обычной воды, холодильником для охлаждения воды, хранящейся в принимающем воду резервуаре, и инжектором газообразного азота для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в воду, хранящуюся в принимающем воду резервуаре, и (c) блок производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, снабженный множеством ледоформ, погруженных в бак с рассолом, который поддерживается при температуре замерзания воды, заполняющим устройством для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и инжектором газа для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в каждую незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом. Количество растворенного кислорода в воде с растворенным в ней азотом, произведенной в блоке производства воды с растворенным в ней азотом, предпочтительно составляет не больше чем 0,3 мг/л при температуре около 0°C.

[0012] В вышеописанном первом аспекте заполняющее устройство для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом имеет разливной резервуар для хранения воды с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и множество разливных портов, сформированных у основания разливного резервуара таким образом, что каждая из ледоформ заполняется водой с растворенным в ней азотом через каждый из разливных портов.

[0013] В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения способ для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения, включает в себя первую стадию производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом, которая производится путем охлаждения хранящейся обычной воды при одновременном инжектировании газообразного азота в воду, и вторую стадию, на которой ледоформа, хранящаяся при температуре замерзания воды, заполняется водой с растворенным в ней азотом, которая замораживается при одновременном инжектировании газообразного азота в ее незамерзшую часть по меньшей мере в течение некоторого периода времени от начала до конца замораживания. Количество растворенного кислорода в воде с растворенным в ней азотом, произведенной на первой стадии, предпочтительно составляет не больше чем 0,3 мг/л при температуре около 0°C.

[0014] В вышеописанном втором аспекте инжектирование газообразного азота в незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом останавливается на полпути замораживанием воды с растворенным в ней азотом.

[0015] В вышеописанном втором аспекте продолжительность времени от начала до конца замораживания воды с растворенным в ней азотом составляет 48 ч для производства столбчатого блочного льда размером 280 мм в длину, 550 мм в ширину и 1080 мм в высоту.

ЭФФЕКТЫ ПРЕИМУЩЕСТВА НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] В настоящем изобретении обычная вода охлаждается при инжекции в нее газообразного азота для того, чтобы произвести охлажденную воду с растворенным в ней азотом, которая замораживается одновременно с инжекцией. Это позволяет производить блочный лед, в котором содержится намного меньше растворенного кислорода, чем обычно.

[0017] Блочный лед, обработанный с помощью азотного замещения, подобный мелкому заполненному газообразным азотом льду, используется для хранения различных свежих продуктов питания и других продуктов питания и способствует сохранению свежести. Например, блочный лед способен предотвращать и замедлять окислительное ухудшение свежих продуктов питания и может подавлять распространение различных бактерий. Кроме того, блочный лед крупных размеров имеет множество других использований, которых не имеет мелкий лед. Например, при хранении в ледяной камере сам блочный лед играет роль источника охлаждения. В этом случае меньшее количество растворенного кислорода способствует уменьшению отрицательного воздействия, по сравнению с обычным льдом, на окружающую его среду (например, на свежие продукты питания, хранящиеся в ледяной камере), вызываемого выходом кислорода при таянии.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0018] Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему, показывающую систему для производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока подачи газообразного азота, показанного на Фиг. 1.

Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом, показанного на Фиг. 1.

Фиг. 4 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока производства блочного льда с помощью азотного замещения, показанного на Фиг. 1.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, показывающую предпочтительный пример стадий производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, путем использования систем, показанных на Фиг. 1-4.

Фиг. 6 представляет собой фотографию, показывающую рабочий пример блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 7 представляет собой фотографию, показывающую обычный блочный лед для сравнения.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0019] Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения будет описан со ссылками на сопроводительные чертежи. Блочный лед, к которому применяется настоящее изобретение, является льдом, который может быть назван «ледяным столбом» в форме прямоугольного параллелепипеда, включая куб. Максимальный стандартизированный лед, обычно доступный на японском рынке, является высокопрозрачным блочным льдом массой 135 кг, который имеет столбчатую форму с размерами 280 мм в длину, 550 мм в ширину и 1080 мм в высоту. Следует отметить, что блочный лед, к которому применяется настоящее изобретение, не ограничивается льдом, имеющим вышеупомянутые размеры, хотя в дальнейшем ссылки на лед с вышеупомянутыми размерами будут делаться в качестве примера. Если длина каждой оси блочного льда находится внутри диапазона ±20% от вышеупомянутого стандартизированного блочного льда, такой блочный лед считается равным стандартизированному блочному льду. В дополнение к этому, настоящее изобретение также применяется к блочному льду, весящему выше приблизительно 20 кг.

[0020] Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему, показывающую систему для производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения, на которой белые стрелки указывают поток газа, а черные стрелки указывают поток жидкости (в дальнейшем применяются те же самые обозначения). Система для производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, включает в себя блок 10 подачи газообразного азота, блок 20 производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом и блок 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения. Блок 10 подачи газообразного азота снабжается питающим устройством для подачи газообразного азота под предопределенным давлением. Блок 20 производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом предназначен для производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом путем использования обычной воды и газообразного азота, подаваемого из блока 10 подачи газообразного азота. Блок 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения предназначен для производства блочного льда, имеющего полностью пониженный уровень растворенного кислорода путем использования охлажденной воды с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока 20 производства воды с растворенным в ней азотом, и газообразного азота, подаваемого из блока 10 подачи газообразного азота.

[0021] Использующиеся в настоящем документе слова «азотная замена» предназначены для определения снижения нормального уровня растворенного в воде кислорода, который определяется в соответствии с температурой при атмосферном давлении, и замены его азотом в количестве, эквивалентном уменьшению количества растворенного кислорода. Аналогичным образом слова «вода с растворенным в ней азотом» предназначены для определения воды, имеющей уменьшенное количество растворенного кислорода и увеличенное количество растворенного азота по сравнению с нормальной водой или водой, в которой растворенный кислород замещен растворенным азотом. Аналогичным образом слова «азотно-замещенный лед» и «лед, обработанный с помощью азотного замещения» предназначены для определения льда, произведенного путем замораживания воды с растворенным в ней азотом при одновременном поддержании пониженного уровня растворенного кислорода. Пониженный уровень растворенного кислорода означает не более 0,3 мг/л растворенного кислорода.

[0022] Фиг. 2 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока 10 подачи газообразного азота, показанного на Фиг. 1. Блок 10 подачи газообразного азота включает в себя воздушный компрессор 11 для сжатия воздуха, генератор 12 газообразного азота для извлечения газообразного азота из сжатого воздуха и азотный газгольдер 13 для хранения извлеченного газообразного азота. Что касается воздушного компрессора 11, может использоваться, например, безмасляный компрессор «BEBICON» (зарегистрированная торговая марка) производства компании Hitachi Industrial Equipment System Co., Ltd. Используется компрессор, способный создавать давление воздуха от 0,5 до 0,9 МПа.

[0023] В генераторе 12 газообразного азота сжатый воздух принимается через один конец сосуда высокого давления, снабженного мембраной разделения азота, изготовленной из мембраны из полиимидного пустотелого волокна, и кислород удаляется из отверстия на боковой стороне сосуда, а азот извлекается из другого конца сосуда. Что касается генератора 12 газообразного азота, который основан на различной скорости проницаемости каждого вида газа, может использоваться, например, газогенератор «Ripureru» (зарегистрированная торговая марка) производства компании KATAYAMA CHEMICAL, INC.

[0024] Азотный газгольдер 13 предназначен для хранения газообразного азота и снабжен регулятором для подачи газа под предопределенным давлением. Азотный газгольдер 13 способен подавать газообразный азот раздельно к блоку 20 производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом и к блоку 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения. Соответственно клапан, предусмотренный на соответствующих линиях 14 и 15 подачи газообразного азота, используется для включения и выключения подачи газообразного азота.

[0025] Фиг. 3 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока 20 производства воды с растворенным в ней азотом, показанного на Фиг. 1. Блок 20 производства воды с растворенным в ней азотом включает в себя принимающий воду резервуар 21 для хранения обычной воды, которая подается через линию подачи воды, водоохладитель 22 для охлаждения воды W, хранящейся в принимающем воду резервуаре 21, посредством циркуляции через линию 29 циркуляции воды и насос 23, и трубу 28 инжектирования газообразного азота для инжектирования газообразного азота, который подается из блока 10 подачи газообразного азота через линию 27 подачи газообразного азота.

[0026] Труба 28 инжектирования газообразного азота представляет собой, например, длинную трубу, которая простирается горизонтально в принимающий воду резервуар 21 и имеет пористую стенку для выброса газообразного азота. Газообразный азот, инжектируемый в воду под высоким давлением, имеет эффект подъема растворенного кислорода и пузырьков и выпуска их в воздух после растворения в воде. Таким образом, уровень растворенного кислорода в воде W в принимающем воду резервуаре 21 понижается, тогда как уровень растворенного азота увеличивается, производя воду с растворенным в ней азотом.

[0027] Вода W в принимающем воду резервуаре 21 предпочтительно охлаждается приблизительно до 0°C с помощью водоохладителя 22, обеспечивая позже эффективное начало стадии замораживания в блоке 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения. Кроме того, охлаждение воды W приблизительно до 0°C при одновременном инжектировании газообразного азота позволяет уменьшить количество растворенного кислорода и увеличить количество растворенного азота по сравнению с нормальным состоянием, в котором содержание растворенного кислорода увеличивается пропорционально уменьшению температуры.

[0028] В одном рабочем примере вода с растворенным в ней азотом, содержащая 0,3 мг/л растворенного кислорода при температуре около 0°C, была получена из обычной воды, содержащей 99,7 мг/л растворенного кислорода при комнатной температуре, путем обработки в принимающем воду резервуаре 21. В другом рабочем примере было подтверждено, что была получена вода с растворенным в ней азотом, содержащая 0,3 мг/л растворенного кислорода. Количество растворенного кислорода в нормальной воде при температуре 0°C составляет 14,6 мг/л.

[0029] Охлажденная вода с растворенным в ней азотом в принимающем воду резервуаре 21 подается к блоку 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения через линию 26 подачи воды с растворенным в ней азотом и насос 24.

[0030] Фиг. 4 представляет собой принципиальную схему, показывающую один пример компоновки блока 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения, показанного на Фиг. 1. Блок 30 производства блочного льда с помощью азотного замещения включает в себя разливной резервуар 31 для временного хранения охлажденной воды с растворенным в ней азотом, переданной из блока 20 производства воды с растворенным в ней азотом через линию 34 подачи воды с растворенным в ней азотом, множество ледоформ 32 для их заполнения охлажденной водой с растворенным в ней азотом и рассольный бак 33 для погружения в него ледоформ 32.

[0031] Разливной резервуар 31 снабжается множеством разливных портов 35 у основания таким образом, что каждый из разливных портов соответствует каждой из ледоформ 32. Каждый из разливных портов 35 размещается непосредственно над верхним отверстием каждой из ледоформ 32. Разливными портами 35 управляют так, чтобы они были закрыты при хранении воды с растворенным в ней азотом в разливном резервуаре 31 и открыты при заполнении ледоформ 32 водой с растворенным в ней азотом из разливного резервуара 31.

[0032] Каждая из ледоформ 32 имеет предопределенную форму и размер так, чтобы произвести один ледяной блок и быть погруженной в рассольный бак 33. Рассольный бак 33 является баком, заполненным рассолом, который является, например, раствором хлористого кальция. Рассол охлаждается до предопределенной температуры с помощью внешнего холодильника (не показан). Задаваемая температура рассола является достаточной для замораживания воды с растворенным в ней азотом в ледоформах 32 с тем, чтобы произвести высококачественный блочный лед.

[0033] В каждой из ледоформ 32 предусматривается инжекционная труба 37 для инжектирования в воду газообразного азота, подаваемого блоком 10 подачи газообразного азота через линию 36 подачи. Инжекционная труба 37 представляет собой, например, длинную трубу, которая простирается вертикально в ледоформы 32 и имеет пористые стенки для выброса газообразного азота. Таким образом, количество растворенного кислорода дополнительно уменьшается, тогда как количество растворенного азота увеличивается в незамерзшей части воды с растворенным в ней азотом при заморозке в ледоформах 32. Инжектирование газообразного азота в ледоформах 32 позволяет пузырькам, находящимся в воде, подниматься и выходить в воздух для устранения пузырьков и примесей из блочного льда, производя очень прозрачный блочный лед. Непрозрачная часть часто видна в центральной части обычного блочного льда, который производится посредством только аэрации; однако блочный лед в соответствии с настоящим изобретением является более прозрачным, чем обычный. В дополнение к этому, эффект адекватного перемешивания служит для улучшения эффективности охлаждения.

Фиг. 5 представляет собой блок-схему, показывающую предпочтительный пример стадий производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, путем использования систем, показанных на Фиг. 1-3 или 4. Размер блочного льда, произведенного в этом примере, составляет 280 мм в длину, 550 мм в ширину и 1080 мм в высоту.

[0035] Сначала принимающий воду резервуар заполняется обычной водой (стадия S01). После заполнения резервуар может быть оставлен на некоторое время от нескольких часов до нескольких десятков часов для того, чтобы уменьшить количество пузырьков за счет их подъема и выхода в воздух.

[0036] Далее вода в резервуаре охлаждается до температуры чуть выше 0°C с одновременным инжектированием газообразного азота (стадия S02). Эта стадия выполняется в течение времени, соответствующего количеству воды для производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом.

[0037] Затем охлажденная вода с растворенным в ней азотом в принимающем воду резервуаре передается в разливной резервуар (стадия S03). После заполнения разливного резервуара разливные порты разливного резервуара открываются для заполнения ледоформ, помещенных под ними, охлажденной водой с растворенным в ней азотом (стадия S04). Ледоформы, погруженные в рассольный бак, уже находятся при температуре, достаточной для охлаждения, или при температуре замерзания воды, ко времени их заполнения водой с растворенным в ней азотом. Температура замораживания для воды составляет, например, ~12°C.

[0038] После этого вода с растворенным в ней азотом, находящаяся в ледоформах, охлаждается при одновременном инжектировании газообразного азота в незамерзшую часть воды. Рассольный бак поддерживается при постоянной температуре до тех пор, пока замораживание не будет завершено. В предпочтительном примере требуется 48 ч от начала до конца замораживания в ледоформах воды с растворенным в ней азотом. Замораживание с инжектированием газообразного азота продолжается до определенного момента времени (стадия S05). Предпочтительно инжектирование продолжается до тех пор, пока замораживание не будет почти завершено. Когда инжектирование останавливается, инжекционная труба предпочтительно вынимается из ледоформ. После остановки инжектирования замораживание воды с растворенным в ней азотом завершается (стадия S06), после чего блочный лед, который обработан с помощью азотного замещения, вынимается из ледоформ (стадия S07).

[0039] При указанных температуре замораживания воды, полном времени замораживания и времени инжектирования и неинжектирования газообразного азота в соответствии с вышеописанным предпочтительным вариантом осуществления может быть произведен высококачественный блочный лед, который является очень прозрачным и достаточно обработанным с помощью азотного замещения. Полное время замораживания в этом случае является более коротким, чем полное время замораживания при производстве обычного блочного льда, производимого посредством аэрации при тех же самых условиях, размере и температуре.

[0040] Настоящее изобретение не ограничивается вышеупомянутым предпочтительным примером, и температура рассола может быть соответственно изменена. Аналогичным образом, время от начала до конца замораживания, время замораживания с инжектированием газообразного азота и время замораживания без инжектирования газообразного азота могут быть соответственно изменены по мере необходимости. Например, при условии 48 ч полного времени замораживания и температуры рассола ~10°C замораживание может быть выполнено с инжектированием газообразного азота во время первой половины (24 ч) полного времени замораживания, тогда как замораживание во время последней половины (24 ч) может быть сделано без инжектирования. В другом примере, при условии 72 ч полного времени замораживания и температуры рассола ~8°C, инжектирование газообразного азота продолжается от момента начала замораживания и длится 60 ч, а затем инжектирование останавливается и не выполняется в течение последних 12 ч.

[0041] Фиг. 6 представляет собой фотографию сверху блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, который был произведен с помощью стадий, изображенных на Фиг. 5. Фиг. 7 представляет собой фотографию сверху блочного льда, который был произведен обычным способом с тем же самым размером, что и блочный лед, показанный на Фиг. 6. Обычный способ представляет собой заморозку обычной воды с использованием аэрации. Пыль фильтруется и удаляется из воздуха, используемого при аэрации в обычном способе. Сравнение Фиг. 6 с Фиг. 7 показывает, что блочный лед, обработанный с помощью азотного замещения, является более прозрачным, чем обычный блочный лед.

ОПИСАНИЕ ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

[0042] 10 - блок подачи газообразного азота;

11 - воздушный компрессор;

12 - генератор газообразного азота;

13 - азотный газгольдер;

14, 15 - линия подачи газообразного азота;

20 - блок производства воды с растворенным в ней азотом;

21 - принимающий воду резервуар;

22 - водоохладитель;

23, 24 - насос;

25 - линия подачи воды;

26 - линия подачи воды с растворенным в ней азотом;

27 - линия подачи газообразного азота;

28 - инжекционная труба газообразного азота;

29 - линия циркуляции воды;

30 - блок производства блочного льда с помощью азотного замещения;

31 - разливной резервуар;

32 - ледоформы;

33 - рассольный бак;

34 - линия подачи воды с растворенным в ней азотом;

35 - разливные порты;

36 - линия подачи газообразного азота;

37 - инжекционная труба.

Система для производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, включает в себя блок подачи газообразного азота для подачи газообразного азота под предопределенным давлением; блок производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом для производства воды с растворенным в ней азотом, который снабжен принимающим воду резервуаром для хранения обычной воды, холодильником для охлаждения воды, хранящейся в принимающем воду резервуаре, и инжектором газообразного азота для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в воду, хранящуюся в принимающем воду резервуаре; и блок производства блочного льда, обработанного с помощью азотного замещения, снабженный множеством ледоформ, погруженных в бак с рассолом, поддерживаемый при температуре замерзания воды, заполняющим устройством для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и инжектором газа для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом. Способ производства блочного льда, который образован с помощью азотного замещения, включает первую стадию производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом, на которой охлаждают обычную воду при одновременном инжектировании газообразного азота в воду, вторую стадию, на которой ледоформу, поддерживаемую при температуре замерзания воды, заполняют водой с растворенным в ней азотом, замораживают при одновременном инжектировании газообразного азота в незамерзшую часть по меньшей мере в течение некоторого периода времени, составляющего часть от начала до конца замораживания. Использование данной группы изобретений обеспечивает получение прозрачного кубического льда. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Система для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения, содержащая:

(a) блок подачи газообразного азота, снабженный питающим устройством для подачи газообразного азота под заданным давлением;

(b) блок производства воды с растворенным в ней азотом для производства воды с растворенным в ней азотом, снабженный принимающим воду резервуаром для хранения обычной воды, холодильником для охлаждения воды, хранящейся в принимающем воду резервуаре, и инжектором газообразного азота для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в воду, хранящуюся в принимающем воду резервуаре; и

(c) блок производства блочного льда с помощью азотного замещения, снабженный множеством ледоформ, погруженных в рассольный бак, который поддерживается при температуре замерзания воды, устройством заполнения для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и газового инжектора для инжектирования газообразного азота, подаваемого из блока подачи газообразного азота, в незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом.

2. Система для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения по п. 1, в которой количество растворенного кислорода в воде с растворенным в ней азотом, которая производится в блоке производства воды с растворенным в ней азотом, составляет не более 0,3 мг/л при температуре около 0°C.

3. Система для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения по п. 1 или 2, в которой устройство заполнения для заполнения каждой из ледоформ водой с растворенным в ней азотом снабжено разливным резервуаром для хранения воды с растворенным в ней азотом, подаваемой из блока производства воды с растворенным в ней азотом, и множеством разливных портов, сформированных у основания разливного резервуара таким образом, что каждая из ледоформ заполняется водой с растворенным в ней азотом через каждый из разливных портов.

4. Способ для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения, включающий в себя:

первую стадию производства охлажденной воды с растворенным в ней азотом, на которой охлаждают обычную воду при одновременном инжектировании газообразного азота в обычную воду; и

вторую стадию, на которой ледоформу, поддерживаемую при температуре замерзания воды, заполняют водой с растворенным в ней азотом и воду с растворенным в ней азотом замораживают при одновременном инжектировании газообразного азота в незамерзшую часть по меньшей мере в течение некоторого периода времени, составляющего часть от начала до конца замораживания.

5. Способ для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения по п. 4, в котором количество растворенного кислорода в воде с растворенным в ней азотом, которая производится на первой стадии, составляет не более 0,3 мг/л при температуре около 0°C.

6. Способ для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения по п. 4 или 5, в котором инжектирование газообразного азота в незамерзшую часть воды с растворенным в ней азотом останавливают на полпути при замораживании воды с растворенным в ней азотом.

7. Способ для производства блочного льда, который обработан с помощью азотного замещения по любому из пп. 4, 5, в котором продолжительность времени от начала до конца замораживания воды с растворенным в ней азотом составляет 48 часов, для производства столбчатого блочного льда размером 280 мм в длину, 550 мм в ширину и 1080 мм в высоту.