4.5 टन ऊर्ध्वाधर ग्रहीय मिश्रक का स्वदेशी विकास

भारतीय अंतरिक्ष अनुसंधान संगठन (इसरो) के पीएसएलवी/जीएसएलवी उड़ानों के लिए 139 टन क्षमता और उनके पहले चरण के भाग के रूप में जीएसएलवी एमके III उड़ानों के लिए 200 टन क्षमता के ठोस मोटर्स का उपयोग करता है। इसरो के सतीश धवन अंतरिक्ष केंद्र शार, श्रीहरिकोटा में स्वदेश में विकसित ठोस प्रणोदक संयंत्र में इन मोटरों को उत्पादित किया जा रहा है।

ठोस प्रणोदक के निर्माण में प्रणोदक मिश्रण एक क्रांतिक प्रक्रिया है जिसमें विभिन्न ठोस सामग्री का योजक मशीन में ऊर्ध्वाधर ग्रहीय मिश्रक में अपेक्षित समांगता तथा श्यानता प्राप्त करने के लिए मिश्रण किया जाता है।  समांगता हेतु श्यानता के लिए प्रणोदक घोल उच्च श्यान अर्द्ध ठोस है और 5% से कम विभिन्न गुणांक (सीओवी) प्राप्त करना आवश्यक है ।
 

इसरो 1980 के दौरान 2.5 टन क्षमता के ग्रहीय मिश्रकों का आयात करता था। प्रारंभ में, एम/एस केंद्रीय विनिर्माण प्रौद्योगिकी संस्थान (सीएमटीआई), बेंगलुरू ने इसरो की आवश्यकताओं के अनुसार 2.5 टन क्षमता का मिश्रक विकसित किया था। अब तक, एम/एस सीएमटीआई द्वारा छह मिश्रक बनाए गए हैं और इसरो के लिए आपूर्ति की गई है। बाद में, एम/एस सीएमटीआई, ने 2.5 टन ऊर्ध्वाधर मिश्रक के डिजाइन मानकों के मानातंरण से 4.5 टन मिश्रक विकसित किया है।
 

4.5 टन मिश्रक में दो बाहरी आंदोलक और एक केंद्र आंदोलक होता है। ग्रहीय गति बाहरी आंदोलकों को किसी भी मृत क्षेत्रों को छोड़े बिना बाउल की पूरी मात्रा को घृणन की गारंटी देता है । मिश्रक ब्लेड का पार्श्व सतह पेचदार होता है जो अच्छे पम्पिंग क्षमता को सुनिश्चित करता है। मिश्रक विकास के लिए बड़ी चुनौतियां हैं:  क) 5% से कम विभिन्नता के साथ एकसमान मिश्रण की समरूपता; ख) 6 से 7 मिमी की अंतराल के साथ आंदोलको का आकारण; ग) उच्च श्यान तरल पदार्थ के मिश्रण के लिए मिश्रक ड्राइव करने के लिए कम गति और उच्च बलाघूर्ण हाइड्रो मोटर; घ) आंदोलको के लिए 2 से 8 आरपीएम तक प्रचालन की उतार चढ़ाव गति; ङ) अवकरण अनुपात प्राप्त करने के लिए गियर बॉक्स का चयन और आकारण।

मिश्रक प्रणाली में अन्य सुविधाजनक प्रणालियां है जैसे भरण प्रणाली, प्रणोदक घोल तापमान नियंत्रण प्रणाली, पीएलसी आधारित नियंत्रण प्रणाली, बाउल के प्रचालन के लिए संपीडित वायु प्रणाली, आंदोलकों पर अवशेष प्रणोदक संग्रहण के लिए स्पील ट्रे संग्रह प्रणाली और बाउल ढक्कन उठाने की प्रणाली।

ठोस प्रणोदक जैसे खतरनाक, विस्फोटक सामग्री के मिश्रण के लिए परिनियोजित मिश्रक के लिए मुख्य मापदंड सुरक्षा है। मिश्रक का डिजाइन किया गया है और पाउडर को चार्ज करते समय अधिभार और मिश्रण प्रचालन के दौरान असामान्य श्यानता से बचाने के लिए गियरबॉक्स में लोड संरक्षण उपकरण लगाए गए हैं । मिश्रक में बाउल लिफ्ट हाइड्रोलिक परिपथ में मिश्रण प्रचालन के दौरान बने असामान्य दबाव को मुक्त करने के लिए स्वचालित बाउल पात प्रक्रिया प्रदान की गई है ।
 

घटकों की प्राप्ति के लिए बहुत विस्तृत प्रक्रिया और गुणवत्ता की योजना तैयार की गई है। कुछ महत्वपूर्ण घटकों के प्राप्ति के दौरान कई तकनीकी चुनौतियों का सामना करना पड़ा। एसडीएससी शार और सीएमटीआई इंजीनियर्स की समर्पित टीम के प्रयास से मिश्रक ब्लेड, केंद्रीय आंदोलक मिश्रक आरोपण के लिए मिश्रक केंद्रीय आंदोलक शाफ्ट, मिश्रक बाउल(2050 मिमी x 1350 मिमी गहरे और 35 मिमी की मोटे, 9 टन वजनी स्टेनलेस स्टील मिश्रक बाउल), आदि तैयार किए गए ।
 

उपप्रणालियों के निर्माण के बाद, एम/एस सीएमटीआई ने सभी उपप्रणालियों का सफलतापूर्वक समाकलन किया और ऊर्ध्वाधर मिश्रक के बुनियादी कार्यों का प्रदर्शन किया। ऊर्ध्वाधर मिश्रक एसडीएससी शार, श्रीहरिकोटा में लाकर स्थापित किया गया । विस्तृत परीक्षण और मूल्यांकन प्रक्रिया की गई और पहली बार देश में ही विकसित 4.5 टन ऊर्ध्वाधर मिश्रक को अंतिम रूप से स्थापित किया गया । अध्यक्ष इसरो ने हाल ही में इस सुविधा का उद्घाटन किया।

इस महत्वपूर्ण चुनौतीपूर्ण तकनीकी ने उच्च क्षमता ऊर्ध्वाधर मिश्रक की प्राप्ति से संयंत्र की प्रवाह क्षमता बढ़ा दी है और प्रसंस्करण में बदलाव को कम कर,  कुल उत्पाद की गुणवत्ता में सुधार के लिए मार्ग प्रशस्त किया है। इसने इसरो के अंतरिक्ष गतिविधियों के स्वदेशीकरण के प्रयासों में बड़ा प्रोत्साहन दिया है।

ऊर्ध्वाधर मिश्रक

ऊर्ध्वाधर मिश्रक

 

ऊर्ध्वाधर मिश्रक के ब्लेड प्रोफ़ाइल

ऊर्ध्वाधर मिश्रक के ब्लेड प्रोफ़ाइल

 

ऊर्ध्वाधर मिश्रक - सुविधा के उद्घाटन की एक झलक

ऊर्ध्वाधर मिश्रक - सुविधा के उद्घाटन की एक झलक

4.5 टन ऊर्ध्वाधर ग्रहीय मिश्रक का स्वदेशी विकास