در طول فرآیند طراحی و ساخت کولرهای روغن، انتخاب مواد به طور مستقیم عملکرد تبادل حرارت، مقاومت در برابر خوردگی روغن، استحکام ساختاری و عمر مفید تجهیزات را تعیین می کند. از آنجایی که خنک کننده های روغن باید در تماس مداوم با روغن روان کننده یا روغن های فرآیندی باشند و تحت فشار و دمای معینی کار کنند، اجزای اصلی آنها باید رسانایی حرارتی، استحکام مکانیکی، مقاومت در برابر خوردگی و قابلیت ساخت را متعادل کنند تا از کنترل دمای پایدار و قابل اعتماد در شرایط عملیاتی پیچیده اطمینان حاصل کنند.
اواپراتور جزء اصلی خنک کننده روغن است که مستقیماً با روغن تماس می گیرد. مواد آن قبل از هر چیز باید مقاومت روغن عالی داشته باشد. موادی که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از-فولاد کربنی با کیفیت بالا، فولاد ضد زنگ و آلیاژهای ویژه. فولاد کربنی قیمت پایینی دارد و رسانایی حرارتی خوبی دارد، اما در روغنهایی با رطوبت یا اسیدیته بالا مستعد خوردگی است. بنابراین، بیشتر در محیطهای کوتاه مدت یا کم فولاد ضد زنگ دارای مقاومت در برابر خوردگی عالی و استحکام بالایی است که آن را مخصوصاً برای محیطهای با درجه حرارت بالا،-رطوبت بالا یا محیطهای روغنی حاوی مواد افزودنی خورنده مناسب میکند. اگرچه هدایت حرارتی آن کمی کمتر از فولاد کربنی است، این تفاوت را می توان با بهینه سازی طراحی کانال جریان و عملیات سطح جبران کرد. برای شرایط بسیار خورنده، می توان از آلیاژهای مبتنی بر نیکل یا تیتانیوم{12}} استفاده کرد. این مواد پایداری خوبی را در اسیدهای قوی، قلیاییهای قوی و روغنهای{14}در دمای بالا حفظ میکنند، اما گرانتر هستند و بیشتر در صنایع تخصصی استفاده میشوند.
انتخاب ماده کندانسور بیشتر به راندمان تبادل حرارت و ویژگی های محیط خنک کننده مربوط می شود. کندانسورهای{1}}خنک شونده با آب معمولاً از لولههای مسی یا فولادی ضد زنگ استفاده میکنند. لوله های مسی هدایت حرارتی عالی، پردازش پذیری خوب، و مقاومت در برابر خوردگی خوب در شرایط خنک کننده آب تمیز یا نرم دارند، اما به آب حاوی کلرید یا اسیدی حساس هستند و مستعد خوردگی حفره ای هستند. لوله های فولادی ضد زنگ حتی مقاومت در برابر خوردگی قوی تری دارند و می توانند برای مدت طولانی در آب خنک کننده با کیفیت پایین یا ناخالصی استفاده شوند و آنها را برای کاربردهایی که نیاز به دوام بالای تجهیزات دارند مناسب می کند. کندانسورهای{6}}خنک شونده با هوا اغلب از آلیاژهای آلومینیوم یا مس برای بالهها و لولهها استفاده میکنند. آلیاژهای آلومینیوم سبک وزن هستند و رسانایی حرارتی خوبی دارند و سطح آنها اغلب با یک پوشش مقاوم در برابر خوردگی پوشانده می شود تا مقاومت در برابر رطوبت و رسوب را بهبود بخشد. مس در دماهای بالا مقاومت اکسیداسیون بهتری دارد، اما نسبتاً سنگین تر و گران تر است.
بدنه و پوشش کمپرسور عموماً از چدن یا ورق فولادی جوش داده شده ساخته شده است. چدن جذب ضربه و مقاومت در برابر سایش خوبی دارد و برای مقاومت در برابر ارتعاشات با فرکانس بالا در حین کار کمپرسور مناسب است. سازه های فولادی جوش داده شده ساخت روکش های بزرگ یا با شکل خاص را تسهیل می کنند و می توانند با دنده های تقویت کننده داخلی برای افزایش استحکام ترکیب شوند. قطعات متحرک داخلی مانند پیستونها، پیچها و محفظههای یاتاقان اغلب از-فولاد آلیاژی با کیفیت بالا و حرارت- ساخته میشوند تا سختی کافی و مقاومت در برابر سایش حاصل شود، و از ثبات شکل و ابعاد تحت عملکرد درازمدت با سرعت بالا اطمینان حاصل شود.
مواد مهر و موم برای قابلیت اطمینان عملیاتی کولر روغن بسیار مهم است. لاستیکهای مقاوم در برابر روغن که معمولاً مورد استفاده قرار میگیرند عبارتند از: لاستیک نیتریل، فلوئورو لاستیک و پلی تترا فلوئورواتیلن (PTFE). لاستیک نیتریل قیمت پایینی دارد و مقاومت خوبی در برابر روغن های معدنی دارد و برای اکثر محیط های روغنی معمولی مناسب است. فلورو لاستیک را می توان برای مدت طولانی در محیط های با دمای بالا و در روغن های حاوی مواد افزودنی یا حلال استفاده کرد که مقاومت بسیار خوبی در برابر روغن و حرارت دارد. PTFE دارای بی اثری شیمیایی عالی است و آن را برای محیطهای بسیار خورنده یا تمیز{6} بسیار مناسب میسازد، اما خاصیت ارتجاعی و انعطافپذیری آببندی آن باید بر اساس ساختار خاص بهینه شود.
خطوط لوله و اتصال دهنده ها معمولاً از مواد فلزی سازگار با رسانه ای که با آن در تماس هستند ساخته می شوند و با لایه های محافظ سطح مناسب تکمیل می شوند. برای جلوگیری از خوردگی الکتروشیمیایی ناشی از اتصال فلزات غیر مشابه، باید از مواد جوشکاری منطبق برای قطعات جوش داده شده استفاده شود. برای قطعاتی که نیاز به عایق یا حفاظت تداخل الکترومغناطیسی دارند، می توان از پلاستیک های مهندسی یا مواد کامپوزیت استفاده کرد، اما مقاومت دمایی و استحکام مکانیکی آنها باید شرایط عملیاتی را داشته باشد.
به طور کلی، انتخاب مواد اصلی برای کولرهای روغن بر اساس در نظر گرفتن جامع خواص روغن، دما و فشار کارکرد، محیط محیط خنک کننده و کارایی اقتصادی است. با پیکربندی منطقی مواد با رسانایی حرارتی خوب، استحکام بالا، مقاومت در برابر خوردگی و سهولت پردازش بر روی اجزای مختلف، کولرهای روغنی میتوانند به تبادل حرارتی کارآمد، دوام و عملکرد ایمن در کاربردهای صنعتی متنوع دست یابند و پایهای مواد جامد را برای روانکاری تجهیزات و کنترل دمای فرآیند فراهم کنند.
