Kuglasti ventiliVeć 200 godina su glavni oslonac u kontroli fluida i sada se nalaze svugdje. Međutim, u nekim primjenama, kuglasti ventili mogu se koristiti i za upravljanje potpunim zatvaranjem fluida. Kuglasti ventili se obično koriste za kontrolu protoka fluida. Uključivanje/isključivanje i moduliranje kuglastih ventila može se vidjeti na vanjskoj strani kuća i poslovnih objekata, gdje se često postavljaju ventili.

Para i voda bili su ključni za industrijsku revoluciju, ali te potencijalno opasne tvari trebalo je ograničiti.kuglasti ventilje prvi ventil potreban za učinkovito obavljanje ovog zadatka. Dizajn kuglastog ventila bio je toliko uspješan i popularan da je doveo do toga da većina glavnih tradicionalnih proizvođača ventila (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman i Jenkins) dobije svoje početne patente.

Zaporni ventilinamijenjeni su za upotrebu u potpuno otvorenom ili potpuno zatvorenom položaju, dok se kuglasti ventili mogu koristiti kao blokovni ili izolacijski ventili, ali su dizajnirani da budu djelomično otvoreni radi kontrole protoka prilikom regulacije. Prilikom korištenja kuglastih ventila za izolacijski upravljane i zaporno-isključive ventile potreban je oprez pri donošenju odluka o dizajnu, jer je teško održavati čvrsto brtvljenje sa znatnim pritiskom na disk. Sila fluida pomoći će u postizanju pozitivnog brtvljenja i olakšati brtvljenje kada fluid teče od vrha prema dnu.

Kuglasti ventili su savršeni za primjenu u regulacijskim ventilima zbog svoje regulacijske funkcije, koja omogućuje izuzetno finu regulaciju s pozicionerima i aktuatorima povezanim s poklopcem i vretenom kuglastog ventila. Ističu se u brojnim primjenama regulacije fluida i u tim se primjenama nazivaju "konačni regulacijski elementi".

neizravni put protoka

Kuglasti ventil je također poznat kao kuglasti ventil zbog svog izvornog okruglog oblika, koji još uvijek prikriva neobičnu i zamršenu prirodu putanje protoka. S nazubljenim gornjim i donjim kanalima, potpuno otvoren kuglasti ventil i dalje pokazuje značajno trenje ili prepreku protoku fluida za razliku od potpuno otvorenog zasuna ili kuglastog ventila. Trenje fluida uzrokovano nagnutim protokom usporava prolaz kroz ventil.

Koeficijent protoka, ili "Cv", ventila, koristi se za izračun protoka kroz njega. Zasunski ventili imaju izuzetno minimalan otpor protoku kada su u otvorenom položaju, stoga će Cv biti znatno drugačiji za zasunski ventil i kuglasti ventil iste veličine.

Disk ili čep, koji služi kao mehanizam za zatvaranje kuglastog ventila, može se proizvesti u različitim oblicima. Brzina protoka kroz ventil može se značajno mijenjati ovisno o broju okretaja stabljike kada je ventil otvoren promjenom oblika diska. Tipičniji ili "tradicionalni" zakrivljeni dizajn diska koristi se u većini primjena jer je bolje prilagođen specifičnom kretanju (rotaciji) stabljike ventila od drugih dizajna. Diskovi s V-profilom prikladni su za sve veličine kuglastih ventila i dizajnirani su za fino ograničenje protoka pri različitim postocima otvaranja. Apsolutna regulacija protoka je cilj igličastih ventila, međutim često se nude samo u manjim promjerima. Meki, elastični umetak može se umetnuti u disk ili sjedište kada je potrebno potpuno zatvaranje.

Ukras kuglastog ventila

Pravo zatvaranje komponenti u kuglastom ventilu osigurava kalem. Sjedalo, disk, vreteno, stražnje sjedište i povremeno hardver koji pričvršćuje vreteno na disk čine oblogu kuglastog ventila. Dobre performanse i vijek trajanja bilo kojeg ventila ovise o dizajnu obloge i odabiru materijala, ali kuglasti ventili su ranjiviji zbog visokog trenja fluida i kompliciranih putova protoka. Njihova brzina i turbulencija rastu kako se sjedište i disk približavaju jedno drugome. Zbog korozivne prirode fluida i povećane brzine, moguće je oštetiti oblogu ventila, što će dramatično povećati propuštanje ventila kada je zatvoren. "Stringing" je naziv za kvar koji se povremeno pojavljuje kao male pahuljice na sjedištu ili disku. Ono što je započelo kao mali put propuštanja može narasti i pretvoriti se u značajno propuštanje ako se ne popravi na vrijeme.

Čep ventila na manjim brončanim kuglastim ventilima često je izrađen od istog materijala kao i tijelo ili povremeno od robusnije legure slične bronci. Najčešći materijal kalema za kuglaste ventile od lijevanog željeza je bronca. IBBM ili "Željezno tijelo, brončana montaža" naziv je ove željezne obloge. Postoji mnogo različitih materijala obloga dostupnih za čelične ventile, ali često su jedan ili više elemenata obloge izrađeni od martenzitnog nehrđajućeg čelika serije 400. Osim toga, koriste se tvrdi materijali poput stelita, nehrđajućeg čelika serije 300 i legura bakra i nikla poput monela.

Postoje tri osnovna načina rada kuglastih ventila. Oblik "T", s vretenom okomitim na protok cijevi, je najtipičniji.
​
Slično T-ventilu, kutni ventil rotira protok unutar ventila za 90 stupnjeva, djelujući i kao uređaj za regulaciju protoka i kao koljeno cijevi od 90 stupnjeva. Na "božićnim drvcima" za naftu i plin, kutni kuglasti ventili su vrsta regulacijskog ventila za konačni izlaz koji se još uvijek često koristi na vrhu kotlova.
​
Dizajn "Y", koji je treći dizajn, namijenjen je zatezanju dizajna za primjene uključivanja/isključivanja, a istovremeno smanjuje turbulentni tok koji se javlja u tijelu kuglastog ventila. Poklopac, stabljika i disk ove vrste kuglastog ventila nagnuti su pod kutom od 30-45 stupnjeva kako bi put protoka bio ravniji i smanjilo trenje fluida. Zbog smanjenog trenja, manja je vjerojatnost da će ventil pretrpjeti erozivna oštećenja, a poboljšane su i ukupne karakteristike protoka cjevovodnog sustava.