U usporedbi szaporni ventil, dizajn kuglastih ventila i nepovratnih ventila, povijest kuglastih ventila je mnogo kraća. Iako je prvi patent za kuglasti ventil izdan 1871. godine, trebat će 85 godina da kuglasti ventil bude komercijalno uspješan. Politetrafluoroetilen (PTFE ili "teflon") otkriven je tijekom procesa dizajniranja atomske bombe tijekom Drugog svjetskog rata, što će postati katalizator za pokretanje industrije kuglastih ventila. Kuglasti ventili dostupni su u svim materijalima od mesinga do ugljičnog čelika i nehrđajućeg čelika do cirkonija.

Postoje dvije osnovne vrste: plutajuće kugle i kugle s osovinskim zglobom. Ova dva dizajna omogućuju konstrukciju učinkovitih kuglastih ventila od ¼” do 60” i većih. Općenito, plutajući dizajn se koristi za manje ventile nižeg tlaka, dok se tip s osovinskim zglobom koristi za veće ventile višeg tlaka.

VM SUM21 KUGLA API 6Dkuglasti ventilKuglasti ventil API 6D koristi ove dvije vrste kuglastih ventila zbog njihovih metoda brtvljenja i načina na koji sila fluida teče iz cjevovoda do kugle, a zatim se raspoređuje na sjedište ventila. U dizajnu s plutajućom kuglom, kugla se čvrsto uklapa između dva sjedišta, jednog uzvodnog i jednog nizvodnog. Sila fluida djeluje na kuglu, gurajući je u sjedište ventila koje se nalazi u tijelu ventila nizvodno. Budući da kugla prekriva cijeli otvor za protok, sva sila u protoku gura kuglu kako bi je prisilila u sjedište ventila. Ako je kugla prevelika i tlak prevelik, sila na sjedištu ventila bit će velika, jer je radni moment prevelik i ventil se ne može pokretati.

Plutajući kuglasti ventili imaju razne vrste kućišta, ali najpopularniji je dvodijelni tip s ulazom na kraju. Ostali tipovi kućišta uključuju trodijelni i gornji ulaz. Plutajući kuglasti ventili proizvode se u veličinama do 24″ i 300 stupnjeva, ali stvarni raspon primjene plutajućih kuglastih ventila obično je mnogo niži - maksimalni je oko 12″.

Iako su kuglasti ventili prvenstveno dizajnirani kao ventili za uključivanje/isključivanje ili "zaustavljanje", dodavanje nekih kuglastih ventila i V-priključkakuglasti ventildizajn ih čini idealnim za kontrolirane primjene.

Elastično sjedalo
VM SUM21 KUGLASTI Kuglasti ventil s prirubnicom Kuglasti ventil s prirubnicom Manji plutajući kuglasti ventili mogu se koristiti u mnogim različitim primjenama, od kućnih cijevi do cijevi koje sadrže najzahtjevnije kemikalije. Najpopularniji materijal sjedišta za ove ventile je neki oblik termoplastike, poput PTFE-a. Teflonska sjedišta ventila dobro funkcioniraju jer su dovoljno mekana da dobro brtve na poliranim metalnim kuglicama, ali dovoljno jaka da ne ispušu iz ventila. Dva glavna problema s ovim ventilima s mekim sjedištima su da se lako ogrebu (i potencijalno propuštaju), a temperatura je ograničena ispod točke taljenja termoplastičnog sjedišta - oko 232 °C, ovisno o materijalu sjedišta.

Značajka mnogih plutajućih kuglastih ventila s elastičnim sjedištem jest da se mogu pravilno zabrtviti u slučaju požara koji uzrokuje topljenje glavnog sjedišta. To se naziva vatrootporni dizajn; ima džep sjedišta koji ne samo da drži elastično sjedište na mjestu, već i pruža metalnu površinu sjedišta koja omogućuje djelomično brtvljenje kada dođe u kontakt s kuglom. Prema standardima ispitivanja požara Američkog naftnog instituta (API) 607 ili 6FA, ventil se testira kako bi se potvrdila vatrootpornost dizajna.

Dizajn s osovinom
VM SUM21 KUGLICA API 6D kuglasti ventil s osovinicom API 6D kuglasti ventil s osovinicom Kada je potrebna kuglasti ventil veće veličine i većeg tlaka, dizajn se okreće tipu s osovinicom. Razlika između tipa s osovinicom i plutajućeg tipa je u tome što je kugla s osovinicom fiksirana u glavnom tijelu donjim osovinicom (kratka klipnjača) i gornjom šipkom. Budući da kugla ne može "plutati" u sjedište ventila kako bi se postiglo prisilno zatvaranje, sjedište ventila mora plutati na kugli. Dizajn sjedišta s osovinicom uzrokuje da sjedište bude stimulirano uzvodnim tlakom i prisiljeno u kuglu radi brtvljenja. Budući da je kugla čvrsto fiksirana na mjestu, osim rotacije od 90°, izvanredna sila fluida i tlak neće zaglaviti kuglu u sjedištu ventila. Umjesto toga, sila djeluje samo na malo područje izvan plutajućeg sjedišta.

VM SUM21 KUGLICA Dizajn s završnim ulazom Kuglasti ventil s osovinom i završnim ulazom snažni je stariji brat plutajućeg kuglastog ventila, tako da može podnijeti velike zadatke - visoki tlak i velike promjere cijevi. Daleko najpopularnija upotreba kuglastih ventila s osovinom je u vodoinstalaterskim uslugama.