Pemilihan material untuk pengecoran pompa dan katup sangat penting dalam mengelola ekspansi termal. Bahan seperti besi tuang, baja tahan karat, dan aluminium memiliki koefisien muai panas (CTE) berbeda yang menentukan respons bahan terhadap variasi suhu. Misalnya, baja tahan karat memiliki CTE lebih rendah dibandingkan aluminium, sehingga lebih stabil dalam fluktuasi suhu. Insinyur dengan hati-hati menilai kisaran suhu operasional dan kondisi lingkungan saat memilih material, memastikan material tersebut dapat menahan tekanan termal yang terjadi selama pengoperasian tanpa deformasi atau kegagalan yang signifikan.
Desain yang efektif sangat penting untuk mengakomodasi ekspansi dan kontraksi termal. Insinyur memasukkan toleransi dan jarak bebas ke dalam desain untuk memungkinkan pergerakan termal tanpa menimbulkan tekanan yang tidak semestinya. Hal ini mungkin melibatkan perancangan komponen dengan sambungan geser atau sambungan fleksibel yang dapat menyerap pemuaian tanpa menimbulkan ikatan atau gangguan. Desainnya juga dapat mencakup fitur seperti ribbing atau gusset, yang dapat meningkatkan integritas struktural sekaligus memberikan ruang untuk ekspansi.
Desain sambungan dan sambungan sangat penting untuk menjaga integritas sistem dalam siklus termal. Sambungan baut, misalnya, dapat direkayasa untuk mempertahankan tingkat fleksibilitas tertentu, yang sangat penting untuk mencegah kebocoran dan kegagalan struktural akibat ekspansi termal. Menggunakan desain flensa yang memungkinkan beberapa gerakan dapat membantu mengakomodasi ekspansi tanpa mengurangi kinerja penyegelan. Penggunaan gasket dan seal yang dirancang khusus untuk ekspansi termal juga dapat meningkatkan keandalan sambungan ini.
Proses perlakuan panas sering digunakan untuk meningkatkan sifat mekanik coran. Teknik seperti anil atau pelepas tegangan digunakan untuk mengurangi tegangan sisa yang dapat timbul selama proses pengecoran. Dengan menormalkan struktur material, perawatan ini meningkatkan kemampuan material untuk menahan siklus termal dan meminimalkan risiko retak atau melengkung. Pilihan proses perlakuan panas bergantung pada material spesifik dan aplikasi yang dimaksudkan, sehingga memerlukan pertimbangan cermat oleh para insinyur.
Karakteristik termal dari fluida yang diangkut melalui pompa dan katup secara signifikan mempengaruhi perilaku termal komponen cor. Misalnya, fluida dengan laju aliran tinggi dapat menghasilkan panas akibat gesekan, sehingga mempengaruhi suhu coran di sekitarnya. Insinyur harus mempertimbangkan konduktivitas termal dari fluida dan bahan pengecoran untuk memprediksi bagaimana panas akan berpindah dalam sistem. Memahami dinamika ini sangat penting untuk memastikan bahwa komponen tetap berada dalam kisaran suhu yang dapat diterima selama pengoperasian.
Dalam aplikasi dimana kontrol suhu sangat penting, isolasi termal eksternal dapat diterapkan pada pompa dan katup. Isolasi membantu mengurangi fluktuasi suhu dengan mempertahankan suhu pengoperasian yang konsisten, sehingga mengurangi besarnya siklus ekspansi dan kontraksi termal. Praktik ini sangat relevan dalam proses yang melibatkan cairan bersuhu tinggi atau lingkungan di mana stabilitas suhu sangat penting untuk efisiensi dan keselamatan operasional.
Untuk sistem yang lebih besar, khususnya yang memiliki pergerakan termal yang signifikan, sambungan ekspansi dapat dipasang untuk menyerap dan mengakomodasi pergerakan akibat ekspansi termal. Sambungan ini memungkinkan fleksibilitas terkendali dalam sistem perpipaan, membantu mengurangi tekanan pada komponen cor dan menjaga integritas sistem secara keseluruhan. Insinyur harus hati-hati memilih jenis dan penempatan sambungan ekspansi berdasarkan tingkat ekspansi termal yang diharapkan dan desain spesifik sistem.