การเลือกใช้วัสดุสำหรับการหล่อปั๊มและวาล์วเป็นสิ่งสำคัญยิ่งในการจัดการการขยายตัวเนื่องจากความร้อน วัสดุต่างๆ เช่น เหล็กหล่อ สแตนเลส และอลูมิเนียมมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อน (CTE) ที่แตกต่างกันออกไป ซึ่งเป็นตัวกำหนดว่าวัสดุจะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิอย่างไร ตัวอย่างเช่น สแตนเลสมี CTE ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับอะลูมิเนียม ทำให้มีความเสถียรมากกว่าภายใต้ความผันผวนของอุณหภูมิ วิศวกรจะประเมินช่วงอุณหภูมิในการทำงานและสภาพแวดล้อมอย่างระมัดระวังเมื่อเลือกวัสดุ เพื่อให้มั่นใจว่าพวกเขาสามารถทนต่อความเครียดจากความร้อนที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานได้โดยไม่เสียรูปหรือล้มเหลวอย่างมีนัยสำคัญ
การออกแบบที่มีประสิทธิภาพถือเป็นสิ่งสำคัญเพื่อรองรับการขยายตัวและการหดตัวจากความร้อน วิศวกรได้รวมความคลาดเคลื่อนและระยะห่างเข้ากับการออกแบบเพื่อให้สามารถเคลื่อนที่ด้วยความร้อนได้โดยไม่ทำให้เกิดความเครียดมากเกินไป ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับการออกแบบส่วนประกอบที่มีการเลื่อนพอดีหรือข้อต่อที่ยืดหยุ่นซึ่งสามารถดูดซับการขยายตัวได้โดยไม่สร้างการยึดเกาะหรือการแทรกแซง การออกแบบยังอาจรวมถึงคุณลักษณะต่างๆ เช่น โครงหรือส่วนบุนวม ซึ่งสามารถเพิ่มความสมบูรณ์ของโครงสร้างพร้อมทั้งให้พื้นที่สำหรับการขยาย
การออกแบบข้อต่อและการเชื่อมต่อมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาความสมบูรณ์ของระบบภายใต้วงจรความร้อน ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อแบบเกลียวสามารถออกแบบเพื่อรักษาความยืดหยุ่นในระดับหนึ่ง ซึ่งมีความสำคัญในการป้องกันการรั่วไหลและความล้มเหลวของโครงสร้างเนื่องจากการขยายตัวจากความร้อน การใช้การออกแบบหน้าแปลนที่ช่วยให้สามารถเคลื่อนไหวได้บางส่วนสามารถช่วยรองรับการขยายตัวได้โดยไม่กระทบต่อประสิทธิภาพการซีล การใช้ปะเก็นและซีลที่ได้รับการจัดอันดับเป็นพิเศษสำหรับการขยายตัวเนื่องจากความร้อนยังช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของการเชื่อมต่อเหล่านี้ได้อีกด้วย
กระบวนการบำบัดความร้อนมักใช้เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกลของการหล่อ เทคนิคต่างๆ เช่น การอบอ่อนหรือการบรรเทาความเครียด ถูกนำมาใช้เพื่อลดความเค้นตกค้างที่อาจเกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการหล่อ ด้วยการปรับโครงสร้างวัสดุให้เป็นมาตรฐาน การบำบัดเหล่านี้จะปรับปรุงความสามารถของวัสดุในการทนต่อการหมุนเวียนของความร้อน และลดความเสี่ยงของการแตกร้าวหรือการบิดงอ การเลือกกระบวนการบำบัดความร้อนขึ้นอยู่กับวัสดุเฉพาะและการใช้งานที่ต้องการ โดยวิศวกรจะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบ
ลักษณะทางความร้อนของของไหลที่ขนส่งผ่านปั๊มและวาล์วมีอิทธิพลอย่างมากต่อพฤติกรรมทางความร้อนของชิ้นส่วนหล่อ ตัวอย่างเช่น ของไหลที่มีอัตราการไหลสูงสามารถสร้างความร้อนเนื่องจากการเสียดสี ซึ่งส่งผลต่ออุณหภูมิของการหล่อโดยรอบ วิศวกรจะต้องพิจารณาการนำความร้อนของทั้งของไหลและวัสดุหล่อเพื่อคาดการณ์ว่าความร้อนจะถ่ายเทภายในระบบอย่างไร การทำความเข้าใจไดนามิกเหล่านี้ถือเป็นสิ่งสำคัญในการรับรองว่าส่วนประกอบต่างๆ จะอยู่ในช่วงอุณหภูมิที่ยอมรับได้ระหว่างการทำงาน
ในการใช้งานที่การควบคุมอุณหภูมิมีความสำคัญ อาจใช้ฉนวนกันความร้อนภายนอกกับปั๊มและวาล์ว ฉนวนช่วยลดความผันผวนของอุณหภูมิโดยการรักษาอุณหภูมิในการทำงานให้สม่ำเสมอ ซึ่งช่วยลดขนาดของรอบการขยายตัวและหดตัวเนื่องจากความร้อน แนวทางปฏิบัตินี้เกี่ยวข้องอย่างยิ่งในกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับของไหลที่มีอุณหภูมิสูงหรือสภาพแวดล้อมที่ความเสถียรของอุณหภูมิมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อประสิทธิภาพและความปลอดภัยในการปฏิบัติงาน
สำหรับระบบขนาดใหญ่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระบบที่มีการเคลื่อนที่เนื่องจากความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ ข้อต่อการขยายตัวอาจถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อดูดซับและรองรับการเคลื่อนไหวเนื่องจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อน ข้อต่อเหล่านี้ช่วยให้ควบคุมความยืดหยุ่นภายในระบบท่อ ช่วยลดความเครียดบนส่วนประกอบที่หล่อ และรักษาความสมบูรณ์ของระบบโดยรวม วิศวกรจะต้องเลือกประเภทและตำแหน่งของรอยต่อการขยายตัวอย่างระมัดระวัง โดยพิจารณาจากอัตราการขยายตัวเนื่องจากความร้อนที่คาดหวังและการออกแบบเฉพาะของระบบ