क्रायोजेनिक रॉकेट की वहन क्षमता के विकास के साथ, प्रणोदक भरने की प्रवाह दर की आवश्यकता भी बढ़ रही है। क्रायोजेनिक द्रव संवहन पाइपलाइन एयरोस्पेस क्षेत्र में एक अनिवार्य उपकरण है, जिसका उपयोग क्रायोजेनिक प्रणोदक भरने की प्रणाली में किया जाता है। कम तापमान वाले द्रव संवहन पाइपलाइन में, कम तापमान वाली वैक्यूम नली, अपनी अच्छी सीलिंग, दबाव प्रतिरोध और झुकने की क्षमता के कारण, तापमान परिवर्तन के कारण होने वाले तापीय विस्तार या शीत संकुचन से उत्पन्न विस्थापन परिवर्तन की भरपाई और अवशोषण कर सकती है, पाइपलाइन के स्थापना विचलन की भरपाई कर सकती है और कंपन और शोर को कम कर सकती है, और कम तापमान भरने की प्रणाली में एक आवश्यक द्रव संवहन तत्व बन जाती है। सुरक्षात्मक टॉवर के छोटे स्थान में प्रणोदक भरने वाले कनेक्टर की डॉकिंग और शेडिंग गति के कारण होने वाले स्थिति परिवर्तनों के अनुकूल होने के लिए, डिज़ाइन की गई पाइपलाइन में अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य दोनों दिशाओं में कुछ लचीली अनुकूलन क्षमता होनी चाहिए।

नए क्रायोजेनिक वैक्यूम होज़ का डिज़ाइन व्यास बढ़ाता है, क्रायोजेनिक द्रव स्थानांतरण क्षमता में सुधार करता है, और पार्श्व और अनुदैर्ध्य दोनों दिशाओं में लचीली अनुकूलन क्षमता रखता है।

क्रायोजेनिक वैक्यूम नली का समग्र संरचना डिजाइन

उपयोग की आवश्यकताओं और नमक स्प्रे वातावरण के अनुसार, पाइपलाइन के मुख्य पदार्थ के रूप में 06Cr19Ni10 धातु सामग्री का चयन किया गया है। पाइप असेंबली में पाइप निकायों की दो परतें होती हैं: आंतरिक निकाय और बाहरी नेटवर्क निकाय, जो मध्य में 90° एल्बो द्वारा जुड़ी होती हैं। इन्सुलेशन परत बनाने के लिए आंतरिक निकाय की बाहरी सतह पर बारी-बारी से एल्यूमीनियम फ़ॉइल और गैर-क्षारीय कपड़ा लपेटा जाता है। आंतरिक और बाहरी पाइपों के बीच सीधे संपर्क को रोकने और इन्सुलेशन प्रदर्शन को बेहतर बनाने के लिए इन्सुलेशन परत के बाहर कई PTFE होज़ सपोर्ट रिंग लगाए जाते हैं। जोड़ के दोनों सिरों को कनेक्शन आवश्यकताओं के अनुसार, बड़े व्यास वाले एडियाबेटिक जोड़ की मिलान संरचना के साथ डिज़ाइन किया गया है। पाइपलाइन की क्रायोजेनिक स्थिति में अच्छी वैक्यूम डिग्री और वैक्यूम लाइफ सुनिश्चित करने के लिए, ट्यूबों की दो परतों के बीच बने सैंडविच में 5A आणविक छलनी से भरा एक सोखने वाला बॉक्स लगाया जाता है। सैंडविच वैक्यूमिंग प्रक्रिया इंटरफ़ेस के लिए सीलिंग प्लग का उपयोग किया जाता है।

इन्सुलेटिंग परत सामग्री

इन्सुलेशन परत में कई परतें होती हैं, जिनमें से एक परावर्तक स्क्रीन की और दूसरी परावर्तक परत की, जिन्हें रुद्धोष्म दीवार पर बारी-बारी से लपेटा जाता है। परावर्तक स्क्रीन का मुख्य कार्य बाहरी विकिरण से ऊष्मा स्थानांतरण को रोकना है। परावर्तक परत परावर्तक स्क्रीन के साथ सीधे संपर्क को रोकती है और अग्निरोधी तथा ऊष्मा अवरोधक के रूप में कार्य करती है। परावर्तक स्क्रीन सामग्री में एल्युमीनियम पन्नी, एल्युमीनियमयुक्त पॉलिएस्टर फिल्म आदि शामिल हैं, और परावर्तक परत सामग्री में क्षाररहित कांच रेशा कागज, क्षाररहित कांच रेशा कपड़ा, नायलॉन कपड़ा, रुद्धोष्म कागज आदि शामिल हैं।

इस डिजाइन योजना में, परावर्तक स्क्रीन के रूप में इन्सुलेशन परत के लिए एल्यूमीनियम पन्नी और स्पेसर परत के रूप में गैर-क्षारीय कांच फाइबर कपड़े का चयन किया गया है।

अधिशोषक और अधिशोषण बॉक्स

एडसॉर्बेंट एक सूक्ष्म छिद्रयुक्त संरचना वाला पदार्थ है, जिसका इकाई द्रव्यमान अधिशोषण सतही क्षेत्रफल बड़ा होता है, और यह आणविक बल द्वारा गैस अणुओं को अपनी सतह की ओर आकर्षित करता है। क्रायोजेनिक पाइप के सैंडविच में एडसॉर्बेंट क्रायोजेनिक अवस्था में सैंडविच के निर्वात स्तर को प्राप्त करने और बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले एडसॉर्बेंट 5A आणविक छलनी और सक्रिय कार्बन हैं। निर्वात और क्रायोजेनिक परिस्थितियों में, 5A आणविक छलनी और सक्रिय कार्बन की N2, O2, Ar2, H2 और अन्य सामान्य गैसों के लिए समान अधिशोषण क्षमता होती है। सैंडविच में निर्वात करते समय सक्रिय कार्बन आसानी से जल को अवशोषित कर लेता है, लेकिन O2 में आसानी से जल जाता है। इसलिए तरल ऑक्सीजन माध्यम पाइपलाइन के लिए सक्रिय कार्बन को एडसॉर्बेंट के रूप में नहीं चुना जाता है।

डिजाइन योजना में सैंडविच एडसॉर्बेंट के रूप में 5A मॉलिक्यूलर सीव का चयन किया गया था।