Kuglasti ventiliPredstavljaju glavni oslonac u kontroli fluida već 200 godina i sada se nalaze svuda. 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 modulirajuća upotreba kuglastih ventila može se vidjeti na vanjskoj strani kuća i poslovnih objekata, gdje se često postavljaju ventili.

Para i voda bili su neophodni za industrijsku revoluciju, ali ove potencijalno opasne supstance trebalo je obuzdati.kuglasti ventilje prvi ventil potreban za efikasno 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 donošenja odluka o dizajnu, prilikom korištenja kuglastih ventila za izolacijski upravljane i zaporno-isključive ventile, potreban je oprez, jer je teško održavati čvrsto brtvljenje sa znatnim pritiskom na disk. Sila fluida će pomoći u postizanju pozitivnog brtvljenja i olakšati brtvljenje kada fluid teče odozgo prema dolje.

Kuglasti ventili su savršeni za primjenu u regulacionim ventilima zbog svoje regulacione funkcije, koja omogućava izuzetno finu regulaciju pomoću pozicionera i aktuatora povezanih s poklopcem i vretenom kuglastog ventila. Oni se ističu u brojnim primjenama regulacije fluida i u tim primjenama se nazivaju "konačni kontrolni elementi".

indirektni put protoka

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

Koeficijent protoka, ili "Cv", ventila, koristi se za izračunavanje protoka kroz njega. Zaporni ventili imaju izuzetno minimalan otpor protoku kada su u otvorenom položaju, stoga će Cv biti znatno drugačiji za zaporni 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 na osnovu broja okretaja stabla kada je ventil otvoren, promjenom oblika diska. Tipičniji ili "tradicionalni" dizajn zakrivljenog diska koristi se u većini primjena jer je bolje prilagođen specifičnom kretanju (rotaciji) stabla ventila od drugih dizajna. V-profilni diskovi su prikladni za sve veličine kuglastih ventila i dizajnirani su za fino ograničenje protoka pri različitim procentima 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. Sjedište, disk, vreteno, zadnje sjedište i povremeno hardver koji pričvršćuje vreteno za disk čine oblogu kuglastog ventila. Dobre performanse i vijek trajanja bilo kojeg ventila zavise od dizajna obloge i izbora materijala, ali kuglasti ventili su ranjiviji zbog visokog trenja fluida i složenih puteva protoka. Njihova brzina i turbulencija rastu kako se sjedište i disk približavaju jedan drugom. Zbog korozivne prirode fluida i povećane brzine, moguće je oštetiti oblogu ventila, što će dramatično povećati propuštanje ventila kada je zatvoren. "Stringing" je termin za kvar koji se povremeno pojavljuje kao male pahuljice na sjedištu ili disku. Ono što je počelo kao mala putanja curenja može narasti i pretvoriti se u značajno curenje ako se ne popravi na vrijeme.

Čep ventila na manjim bronzanim kuglastim ventilima često je napravljen od istog materijala kao i tijelo, ili povremeno od robusnije legure slične bronzi. Najčešći materijal za kalemove kuglastih ventila od lijevanog željeza je bronza. IBBM, ili "Željezno tijelo, bronzana montaža", naziv je ove željezne obloge. Postoji mnogo različitih materijala za obloge 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", sa vretenom okomitim na protok cijevi, je najtipičniji.
​
Slično T-ventilu, kutni ventil rotira protok unutar ventila za 90 stepeni, djelujući i kao uređaj za regulaciju protoka i kao koljeno cijevi od 90 stepeni. Na "božićnim drvcima" za naftne i plinske sisteme, kutni kuglasti ventili su vrsta regulacionog ventila za konačni izlaz koji se još uvijek često koristi na vrhu kotlova.
​
"Y" dizajn, koji je treći dizajn, namijenjen je zatezanju dizajna za primjene uključivanja/isključivanja, a istovremeno smanjenju turbulentnog protoka koji se javlja u tijelu kuglastog ventila. Poklopac, vreteno i disk ovog tipa kuglastog ventila su postavljeni pod uglom od 30-45 stepeni kako bi put protoka bio ravniji i kako bi se smanjilo trenje fluida. Zbog smanjenog trenja, manja je vjerovatnoća da će ventil pretrpjeti erozivna oštećenja, a poboljšane su i ukupne karakteristike protoka cjevovodnog sistema.