Durante il processo di progettazione e produzione dei radiatori dell'olio, la scelta dei materiali determina direttamente le prestazioni di scambio termico, la resistenza alla corrosione dell'olio, la resistenza strutturale e la durata dell'apparecchiatura. Poiché i radiatori dell'olio devono essere in continuo contatto con olio lubrificante o oli di processo e funzionare a determinate pressioni e temperature, i loro componenti chiave devono bilanciare conduttività termica, resistenza meccanica, resistenza alla corrosione e producibilità per garantire un controllo della temperatura stabile e affidabile in condizioni operative complesse.
L'evaporatore è il componente principale del radiatore dell'olio che entra direttamente in contatto con l'olio. Il suo materiale deve innanzitutto avere un'ottima resistenza agli oli. I materiali comunemente utilizzati includono acciaio al carbonio di alta-qualità, acciaio inossidabile e leghe speciali. L'acciaio al carbonio ha un costo contenuto e una buona conduttività termica, ma è soggetto a corrosione negli oli con elevato contenuto di umidità o acidità. Pertanto, viene utilizzato principalmente in ambienti a breve{5}}termine o a bassa-corrosione e richiede un trattamento antiruggine superficiale. L'acciaio inossidabile ha un'eccellente resistenza alla corrosione ed elevata robustezza, il che lo rende particolarmente adatto per ambienti ad alta-temperatura, alta-umidità o ambienti oleosi contenenti additivi corrosivi. Sebbene la sua conduttività termica sia leggermente inferiore a quella dell'acciaio al carbonio, questa differenza può essere compensata ottimizzando la progettazione del canale di flusso e il trattamento superficiale. Per condizioni estremamente corrosive, è possibile utilizzare leghe a base di nichel-o titanio. Questi materiali mantengono una buona stabilità negli acidi forti, negli alcali forti e negli oli ad alta-temperatura, ma sono più costosi e vengono utilizzati principalmente in industrie specializzate.
La scelta del materiale del condensatore riguarda maggiormente l'efficienza dello scambio termico e le caratteristiche del mezzo di raffreddamento. I condensatori raffreddati ad acqua-utilizzano comunemente tubi in rame o acciaio inossidabile. I tubi di rame hanno un'eccellente conduttività termica, una buona lavorabilità e una buona resistenza alla corrosione in condizioni di raffreddamento con acqua pulita o addolcita, ma sono sensibili all'acqua contenente cloruro-o acida e soggetti a corrosione per vaiolatura. I tubi in acciaio inossidabile hanno una resistenza alla corrosione ancora maggiore e possono essere utilizzati per periodi prolungati in acqua di raffreddamento con scarsa qualità o impurità, rendendoli adatti per applicazioni che richiedono un'elevata durata delle apparecchiature. I condensatori raffreddati ad aria- spesso utilizzano leghe di alluminio o rame per le alette e i tubi. Le leghe di alluminio sono leggere e hanno una buona conduttività termica e la loro superficie è spesso rivestita con un rivestimento resistente alla corrosione-per migliorare la resistenza all'umidità e alle incrostazioni. Il rame ha una migliore resistenza all'ossidazione alle alte temperature, ma è relativamente più pesante e costoso.
Il corpo e l'involucro del compressore sono generalmente realizzati in ghisa o lamiera d'acciaio saldata. La ghisa ha un buon assorbimento degli urti e resistenza all'usura, il che la rende adatta a sopportare le vibrazioni ad alta-frequenza durante il funzionamento del compressore. Le strutture in lamiera d'acciaio saldata facilitano la produzione di involucri di grandi dimensioni o di forma speciale e possono essere combinate con nervature interne di rinforzo per aumentare la resistenza. Le parti mobili interne come pistoni, viti e alloggiamenti dei cuscinetti sono spesso realizzate in acciaio legato di alta-qualità e trattate termicamente-per ottenere sufficiente durezza e resistenza all'usura, garantendo stabilità di forma e dimensionale durante il funzionamento-ad alta-velocità a lungo termine.
Il materiale delle guarnizioni è fondamentale per l'affidabilità operativa del radiatore dell'olio. Le gomme resistenti all'olio- comunemente utilizzate includono gomma nitrilica, gomma fluorurata e politetrafluoroetilene (PTFE). La gomma nitrilica ha un costo contenuto e una buona resistenza agli oli minerali, rendendola adatta alla maggior parte degli ambienti petroliferi convenzionali. La gomma fluorurata può essere utilizzata per periodi prolungati in ambienti ad alta-temperatura e in oli contenenti additivi o solventi, mostrando un'eccellente resistenza all'olio e al calore. Il PTFE possiede un'eccellente inerzia chimica, che lo rende adatto ad ambienti estremamente corrosivi o ad alta-pulizia, ma la sua elasticità e resilienza di tenuta devono essere ottimizzate in base alla struttura specifica.
Le tubazioni e i connettori sono generalmente realizzati con materiali metallici compatibili con i fluidi con cui entrano in contatto, integrati con adeguati strati protettivi superficiali. Per le parti saldate devono essere utilizzati materiali di saldatura adatti per evitare la corrosione elettrochimica causata dal collegamento di metalli diversi. Per le parti che richiedono isolamento o protezione dalle interferenze elettromagnetiche, è possibile utilizzare tecnopolimeri o materiali compositi, ma la loro resistenza alla temperatura e resistenza meccanica deve soddisfare le condizioni operative.
Nel complesso, la selezione dei materiali principali per i radiatori dell'olio si basa su una considerazione globale delle proprietà dell'olio, della temperatura e della pressione di esercizio, dell'ambiente del mezzo di raffreddamento e dell'efficienza economica. Configurando razionalmente materiali con buona conduttività termica, elevata robustezza, resistenza alla corrosione e facilità di lavorazione su diversi componenti, i raffreddatori dell'olio possono ottenere uno scambio termico efficiente, durata e funzionamento sicuro in diverse applicazioni industriali, fornendo una solida base materiale per la lubrificazione delle apparecchiature e il controllo della temperatura di processo.
