Việc lựa chọn vật liệu đúc bơm và van là điều tối quan trọng trong việc quản lý sự giãn nở nhiệt. Các vật liệu như gang, thép không gỉ và nhôm có hệ số giãn nở nhiệt (CTE) riêng biệt xác định cách chúng phản ứng với sự thay đổi nhiệt độ. Ví dụ, thép không gỉ có CTE thấp hơn so với nhôm, giúp nó ổn định hơn dưới sự biến động của nhiệt độ. Các kỹ sư đánh giá cẩn thận phạm vi nhiệt độ vận hành và điều kiện môi trường khi lựa chọn vật liệu, đảm bảo chúng có thể chịu được ứng suất nhiệt gặp phải trong quá trình vận hành mà không bị biến dạng hoặc hỏng hóc đáng kể.
Thiết kế hiệu quả là điều cần thiết để hỗ trợ sự giãn nở và co lại vì nhiệt. Các kỹ sư kết hợp dung sai và khe hở vào thiết kế để cho phép chuyển động nhiệt mà không gây ra ứng suất quá mức. Điều này có thể liên quan đến việc thiết kế các bộ phận có khớp trượt hoặc khớp nối linh hoạt có thể hấp thụ sự giãn nở mà không tạo ra sự ràng buộc hoặc cản trở. Thiết kế cũng có thể bao gồm các tính năng như đường gân hoặc miếng lót, có thể nâng cao tính toàn vẹn của cấu trúc đồng thời cung cấp không gian cho việc mở rộng.
Thiết kế các mối nối và kết nối rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của hệ thống trong chu trình nhiệt. Ví dụ, các kết nối bắt vít có thể được thiết kế để duy trì mức độ linh hoạt nhất định, điều này rất quan trọng để ngăn ngừa rò rỉ và hư hỏng cấu trúc do giãn nở nhiệt. Sử dụng các thiết kế mặt bích cho phép một số chuyển động có thể giúp điều chỉnh việc mở rộng mà không ảnh hưởng đến hiệu suất bịt kín. Việc sử dụng các miếng đệm và vòng đệm được đánh giá đặc biệt để giãn nở nhiệt cũng có thể nâng cao độ tin cậy của các kết nối này.
Quá trình xử lý nhiệt thường được sử dụng để tăng cường tính chất cơ học của vật đúc. Các kỹ thuật như ủ hoặc giảm ứng suất được sử dụng để giảm ứng suất dư có thể phát triển trong quá trình đúc. Bằng cách bình thường hóa cấu trúc vật liệu, các phương pháp xử lý này cải thiện khả năng chịu đựng chu kỳ nhiệt của vật liệu và giảm thiểu nguy cơ nứt hoặc cong vênh. Việc lựa chọn quy trình xử lý nhiệt phụ thuộc vào vật liệu cụ thể và ứng dụng dự kiến, đòi hỏi các kỹ sư phải cân nhắc kỹ lưỡng.
Đặc tính nhiệt của chất lỏng được vận chuyển qua máy bơm và van ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động nhiệt của các bộ phận đúc. Ví dụ, chất lỏng có tốc độ dòng chảy cao có thể tạo ra nhiệt do ma sát, ảnh hưởng đến nhiệt độ của vật đúc xung quanh. Các kỹ sư phải xem xét độ dẫn nhiệt của cả chất lỏng và vật liệu đúc để dự đoán nhiệt sẽ truyền trong hệ thống như thế nào. Hiểu được những động lực này là rất quan trọng để đảm bảo rằng các bộ phận vẫn nằm trong phạm vi nhiệt độ có thể chấp nhận được trong quá trình vận hành.
Trong các ứng dụng mà việc kiểm soát nhiệt độ là quan trọng, cách nhiệt bên ngoài có thể được áp dụng cho máy bơm và van. Vật liệu cách nhiệt giúp giảm thiểu sự dao động nhiệt độ bằng cách duy trì nhiệt độ vận hành ổn định, do đó làm giảm cường độ của chu kỳ giãn nở và co lại nhiệt. Thực hành này đặc biệt phù hợp trong các quy trình liên quan đến chất lỏng hoặc môi trường có nhiệt độ cao, nơi sự ổn định nhiệt độ là rất quan trọng đối với hiệu quả và an toàn vận hành.
Đối với các hệ thống lớn hơn, đặc biệt là những hệ thống có chuyển động nhiệt đáng kể, các khe co giãn có thể được kết hợp để hấp thụ và điều chỉnh chuyển động do giãn nở nhiệt. Các khớp nối này cho phép kiểm soát tính linh hoạt trong hệ thống đường ống, giúp giảm căng thẳng cho các bộ phận đúc và duy trì tính toàn vẹn của hệ thống tổng thể. Các kỹ sư phải lựa chọn cẩn thận loại và vị trí khe co giãn dựa trên tốc độ giãn nở nhiệt dự kiến và thiết kế cụ thể của hệ thống.