Pumppu- ja venttiilivalujen materiaalien valinta on ensiarvoisen tärkeää lämpölaajenemisen hallinnassa. Materiaaleilla, kuten valuraudalla, ruostumattomalla teräksellä ja alumiinilla, on erilliset lämpölaajenemiskertoimet (CTE), jotka määrittävät, kuinka ne reagoivat lämpötilan vaihteluihin. Esimerkiksi ruostumattomalla teräksellä on alhaisempi CTE verrattuna alumiiniin, mikä tekee siitä vakaamman lämpötilanvaihteluissa. Insinöörit arvioivat huolellisesti käyttölämpötila-alueen ja ympäristöolosuhteet materiaaleja valitessaan varmistaakseen, että ne kestävät käytön aikana kohdattavat lämpörasitukset ilman merkittäviä muodonmuutoksia tai vikoja.
Tehokas suunnittelu on välttämätöntä lämpölaajenemisen ja -kutistumisen huomioon ottamiseksi. Suunnittelijat sisällyttävät suunnitteluun toleransseja ja välyksiä, jotka mahdollistavat lämpöliikkeen aiheuttamatta kohtuutonta rasitusta. Tämä voi sisältää sellaisten komponenttien suunnittelun, joissa on liukuvat sovitukset tai joustavat liitokset, jotka voivat absorboida laajenemista aiheuttamatta sitoutumista tai häiriöitä. Suunnittelussa voi olla myös ominaisuuksia, kuten uurteita tai kulmia, jotka voivat parantaa rakenteellista eheyttä ja samalla antaa tilaa laajentumiselle.
Liitosten ja liitosten suunnittelu on kriittinen järjestelmän eheyden säilyttämiseksi lämpökierron aikana. Esimerkiksi pulttiliitokset voidaan suunnitella säilyttämään tietty joustavuus, mikä on elintärkeää lämpölaajenemisesta johtuvien vuotojen ja rakennevaurioiden estämiseksi. Laipparakenteiden käyttäminen, jotka mahdollistavat jonkin verran liikettä, voi auttaa mukautumaan laajenemiseen vaarantamatta tiivistyskykyä. Erityisesti lämpölaajenemiseen tarkoitettujen tiivisteiden käyttö voi myös parantaa näiden liitosten luotettavuutta.
Lämpökäsittelyprosesseja käytetään usein parantamaan valukappaleiden mekaanisia ominaisuuksia. Tekniikoita, kuten hehkutusta tai jännityksenpoistoa, käytetään vähentämään jäännösjännitystä, joka voi kehittyä valuprosessin aikana. Normalisoimalla materiaalin rakenteen nämä käsittelyt parantavat materiaalin kykyä kestää lämpökiertoa ja minimoivat halkeilu- tai vääntymisriskin. Lämpökäsittelyprosessin valinta riippuu tietystä materiaalista ja aiotusta sovelluksesta, mikä edellyttää insinöörien huolellista harkintaa.
Pumppujen ja venttiilien kautta kuljetettavien nesteiden lämpöominaisuudet vaikuttavat merkittävästi valukomponenttien lämpökäyttäytymiseen. Esimerkiksi nesteet, joilla on suuri virtausnopeus, voivat tuottaa lämpöä kitkan vuoksi, mikä vaikuttaa ympäröivien valukappaleiden lämpötilaan. Insinöörien on otettava huomioon sekä nesteen että valumateriaalien lämmönjohtavuus ennustaakseen, kuinka lämpö siirtyy järjestelmässä. Tämän dynamiikan ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää sen varmistamiseksi, että komponentit pysyvät hyväksyttävillä lämpötila-alueilla käytön aikana.
Sovelluksissa, joissa lämpötilan hallinta on elintärkeää, pumppuihin ja venttiileihin voidaan asentaa ulkoinen lämpöeristys. Eristys auttaa vähentämään lämpötilan vaihteluita ylläpitämällä tasaista käyttölämpötilaa, mikä vähentää lämpölaajenemis- ja supistumisjaksojen suuruutta. Tämä käytäntö on erityisen tärkeä prosesseissa, joissa käytetään korkean lämpötilan nesteitä tai ympäristöissä, joissa lämpötilan stabiilisuus on kriittinen toiminnan tehokkuuden ja turvallisuuden kannalta.
Suuremmissa järjestelmissä, erityisesti niissä, joissa on huomattava lämpöliike, voidaan liittää laajennussaumoja lämpölaajenemisen aiheuttaman liikkeen absorboimiseksi ja mukauttamiseksi. Nämä liitokset mahdollistavat hallitun joustavuuden putkistossa, mikä auttaa vähentämään valukomponenttien rasitusta ja ylläpitämään järjestelmän yleistä eheyttä. Insinöörien on valittava huolellisesti liikuntasaumojen tyyppi ja sijainti odotettujen lämpölaajenemisnopeuksien ja järjestelmän erityisrakenteen perusteella.