ક્રાયોજેનિક રોકેટની વહન ક્ષમતાના વિકાસ સાથે, પ્રોપેલન્ટ ફિલિંગ ફ્લો રેટની જરૂરિયાત પણ વધી રહી છે. ક્રાયોજેનિક ફ્લુઇડ કન્વેઇંગ પાઇપલાઇન એરોસ્પેસ ક્ષેત્રમાં એક અનિવાર્ય સાધન છે, જેનો ઉપયોગ ક્રાયોજેનિક પ્રોપેલન્ટ ફિલિંગ સિસ્ટમમાં થાય છે. નીચા-તાપમાન પ્રવાહી કન્વેઇંગ પાઇપલાઇનમાં, નીચા-તાપમાન વેક્યુમ નળી, તેના સારા સીલિંગ, દબાણ પ્રતિકાર અને બેન્ડિંગ પ્રદર્શનને કારણે, તાપમાનમાં ફેરફારને કારણે થર્મલ વિસ્તરણ અથવા ઠંડા સંકોચનને કારણે થતા વિસ્થાપન ફેરફારને વળતર અને શોષી શકે છે, પાઇપલાઇનના ઇન્સ્ટોલેશન વિચલનને વળતર આપી શકે છે અને કંપન અને અવાજ ઘટાડી શકે છે, અને નીચા-તાપમાન ફિલિંગ સિસ્ટમમાં એક આવશ્યક પ્રવાહી કન્વેઇંગ તત્વ બની શકે છે. રક્ષણાત્મક ટાવરની નાની જગ્યામાં પ્રોપેલન્ટ ફિલિંગ કનેક્ટરની ડોકીંગ અને શેડિંગ ગતિને કારણે થતા સ્થાન ફેરફારોને અનુકૂલન કરવા માટે, ડિઝાઇન કરેલી પાઇપલાઇનમાં ટ્રાંસવર્સ અને રેખાંશ બંને દિશામાં કેટલીક લવચીક અનુકૂલનક્ષમતા હોવી જોઈએ.

નવી ક્રાયોજેનિક વેક્યુમ નળી ડિઝાઇન વ્યાસમાં વધારો કરે છે, ક્રાયોજેનિક પ્રવાહી ટ્રાન્સફર ક્ષમતામાં સુધારો કરે છે, અને બાજુની અને રેખાંશ બંને દિશામાં લવચીક અનુકૂલનક્ષમતા ધરાવે છે.

ક્રાયોજેનિક વેક્યુમ નળીની એકંદર રચના ડિઝાઇન

ઉપયોગની જરૂરિયાતો અને મીઠાના છંટકાવના વાતાવરણ અનુસાર, પાઇપલાઇનના મુખ્ય સામગ્રી તરીકે મેટલ સામગ્રી 06Cr19Ni10 પસંદ કરવામાં આવે છે. પાઇપ એસેમ્બલીમાં પાઇપ બોડીના બે સ્તરો હોય છે, આંતરિક બોડી અને બાહ્ય નેટવર્ક બોડી, જે મધ્યમાં 90° કોણી દ્વારા જોડાયેલા હોય છે. ઇન્સ્યુલેશન સ્તર બનાવવા માટે આંતરિક બોડીની બાહ્ય સપાટી પર એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ અને બિન-ક્ષારીય કાપડને વૈકલ્પિક રીતે ઘા કરવામાં આવે છે. આંતરિક અને બાહ્ય પાઈપો વચ્ચે સીધો સંપર્ક અટકાવવા અને ઇન્સ્યુલેશન કામગીરી સુધારવા માટે ઇન્સ્યુલેશન સ્તરની બહાર સંખ્યાબંધ PTFE હોઝ સપોર્ટ રિંગ્સ સેટ કરવામાં આવે છે. કનેક્શન આવશ્યકતાઓ અનુસાર સાંધાના બે છેડા, મોટા વ્યાસના એડિબેટિક સાંધાના મેળ ખાતા માળખાની ડિઝાઇન. પાઇપલાઇનમાં સારી વેક્યુમ ડિગ્રી અને ક્રાયોજેનિક પર વેક્યુમ લાઇફ હોય તેની ખાતરી કરવા માટે ટ્યુબના બે સ્તરો વચ્ચે રચાયેલ સેન્ડવિચમાં 5A મોલેક્યુલર ચાળણીથી ભરેલું શોષણ બોક્સ ગોઠવવામાં આવે છે. સેન્ડવિચ વેક્યુમિંગ પ્રક્રિયા ઇન્ટરફેસ માટે સીલિંગ પ્લગનો ઉપયોગ થાય છે.

ઇન્સ્યુલેટીંગ લેયર મટિરિયલ

ઇન્સ્યુલેશન લેયર એડિબેટિક દિવાલ પર વૈકલ્પિક રીતે ઘા કરાયેલા રિફ્લેક્શન સ્ક્રીન અને સ્પેસર લેયરના બહુવિધ સ્તરોથી બનેલું છે. રિફ્લેક્ટર સ્ક્રીનનું મુખ્ય કાર્ય બાહ્ય રેડિયેશન હીટ ટ્રાન્સફરને અલગ કરવાનું છે. સ્પેસર રિફ્લેક્ટિંગ સ્ક્રીન સાથે સીધો સંપર્ક અટકાવી શકે છે અને જ્યોત પ્રતિરોધક અને ગરમી ઇન્સ્યુલેશન તરીકે કાર્ય કરી શકે છે. રિફ્લેક્ટિવ સ્ક્રીન મટિરિયલ્સમાં એલ્યુમિનિયમ ફોઇલ, એલ્યુમિનાઇઝ્ડ પોલિએસ્ટર ફિલ્મ વગેરેનો સમાવેશ થાય છે, અને સ્પેસર લેયર મટિરિયલ્સમાં નોન-આલ્કલી ગ્લાસ ફાઇબર પેપર, નોન-આલ્કલી ગ્લાસ ફાઇબર કાપડ, નાયલોન ફેબ્રિક, એડિબેટિક પેપર વગેરેનો સમાવેશ થાય છે.

ડિઝાઇન યોજનામાં, એલ્યુમિનિયમ ફોઇલને પ્રતિબિંબિત સ્ક્રીન તરીકે ઇન્સ્યુલેશન સ્તર તરીકે અને બિન-આલ્કલી ગ્લાસ ફાઇબર કાપડને સ્પેસર સ્તર તરીકે પસંદ કરવામાં આવે છે.

શોષક અને શોષણ બોક્સ

શોષક એ સૂક્ષ્મછિદ્ર રચના ધરાવતો પદાર્થ છે, તેનું એકમ સમૂહ શોષણ સપાટી ક્ષેત્રફળ મોટું છે, જે વાયુના અણુઓને શોષકની સપાટી પર આકર્ષવા માટે પરમાણુ બળ દ્વારા થાય છે. ક્રાયોજેનિક પાઇપના સેન્ડવિચમાં શોષક ક્રાયોજેનિક સમયે સેન્ડવિચની વેક્યુમ ડિગ્રી મેળવવા અને જાળવવામાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા શોષક 5A મોલેક્યુલર ચાળણી અને સક્રિય કાર્બન છે. વેક્યુમ અને ક્રાયોજેનિક પરિસ્થિતિઓમાં, 5A મોલેક્યુલર ચાળણી અને સક્રિય કાર્બનમાં N2, O2, Ar2, H2 અને અન્ય સામાન્ય વાયુઓની સમાન શોષણ ક્ષમતા હોય છે. સેન્ડવિચમાં વેક્યુમ કરતી વખતે સક્રિય કાર્બન પાણીને શોષવામાં સરળ છે, પરંતુ O2 માં બાળવામાં સરળ છે. પ્રવાહી ઓક્સિજન માધ્યમ પાઇપલાઇન માટે સક્રિય કાર્બનને શોષક તરીકે પસંદ કરવામાં આવતું નથી.

5 ડિઝાઇન યોજનામાં સેન્ડવિચ શોષક તરીકે એક મોલેક્યુલર ચાળણી પસંદ કરવામાં આવી હતી.