Comparat ambvàlvula de comporta, disseny de vàlvules de globus i vàlvules de retenció, la història de la vàlvula de bola és molt més curta. Tot i que la primera patent de vàlvula de bola es va emetre el 1871, la vàlvula de bola trigarà 85 anys a tenir èxit comercial. El politetrafluoroetilè (PTFE o "tefló") es va descobrir durant el procés de disseny de la bomba atòmica durant la Segona Guerra Mundial, que es convertirà en un catalitzador per iniciar la indústria de les vàlvules de bola. Les vàlvules de bola estan disponibles en tots els materials, des del llautó fins a l'acer al carboni i l'acer inoxidable fins al zirconi.

Hi ha dos tipus bàsics: boles flotants i boles de muñón. Aquests dos dissenys permeten la construcció de vàlvules de bola efectives des de ¼” fins a 60” i més grans. Generalment, el disseny flotant s'utilitza per a vàlvules més petites i de baixa pressió, mentre que el tipus de muñón s'utilitza per a aplicacions de vàlvules més grans i de més alta pressió.

VM SUM21 BALL API 6Dvàlvula de bolaLa vàlvula de bola API 6D utilitza aquests dos tipus de vàlvules de bola a causa dels seus mètodes de segellat i de com la força del fluid flueix des de la canonada fins a la bola i després es distribueix al seient de la vàlvula. En el disseny de bola flotant, la bola encaixa fermament entre dos seients, un aigües amunt i un altre aigües avall. La força del fluid actua sobre la bola, empenyent-la cap al seient de la vàlvula situat al cos de la vàlvula aigües avall. Com que la bola cobreix tot el forat de flux, tota la força del flux empeny la bola per forçar-la cap al seient de la vàlvula. Si la bola és massa gran i la pressió és massa gran, la força sobre el seient de la vàlvula serà gran, perquè el parell de funcionament és massa gran i la vàlvula no es pot operar.

Les vàlvules de bola flotant tenen una varietat d'estils de cos, però el més popular és el tipus d'entrada final de dues peces. Altres estils de cos inclouen tres peces i entrada superior. Les vàlvules de bola flotant es fabriquen en mides de fins a 24″ i 300 graus, però el rang d'aplicació real de les vàlvules de bola flotant sol ser molt inferior: el màxim és d'uns 12″.

Tot i que les vàlvules de bola estan dissenyades principalment com a vàlvules d'obertura/tancament o de "aturada", l'addició d'algunes vàlvules de bola i vàlvules de port en Vvàlvula de bolaEls seus dissenys els fan ideals per a aplicacions controlades.

Seient elàstic
Vàlvula de bola amb brida VM SUM21 BALL Vàlvula de bola amb brida Les vàlvules de bola flotants més petites es poden utilitzar en moltes aplicacions diferents, des de canonades domèstiques fins a canonades que contenen els productes químics més exigents. El material de seient més popular per a aquestes vàlvules és algun tipus de termoplàstic, com ara el PTFE. Els seients de vàlvula de tefló funcionen bé perquè són prou tous per segellar bé les boles de metall polides, però prou forts per no sortir de la vàlvula. Els dos problemes principals d'aquestes vàlvules de seient tou són que es ratllen fàcilment (i poden tenir fuites) i la temperatura està limitada per sota del punt de fusió del seient termoplàstic, al voltant de 450 °F (232 °C), depenent del material del seient.

Una característica de moltes vàlvules de bola flotants amb seient elàstic és que es poden segellar correctament en cas d'incendi que faci que el seient principal es fongui. Això s'anomena disseny ignífug; té una butxaca de seient que no només manté el seient elàstic al seu lloc, sinó que també proporciona una superfície de seient metàl·lica que proporciona un segellat parcial quan entra en contacte amb la bola. Segons les normes de prova d'incendis API 607 o 6FA de l'American Petroleum Institute, la vàlvula es prova per confirmar el disseny de protecció contra incendis.

Disseny de muñón
Vàlvula de bola amb muñón VM SUM21 BALL API 6D Vàlvula de bola amb muñón API 6D Quan es requereix una vàlvula de bola de mida més gran i pressió més alta, el disseny es redueix al tipus amb muñón. La diferència entre el tipus amb muñón i el flotant és que la bola amb muñón està fixada al cos principal mitjançant el muñón inferior (biela curta) i la biela superior. Com que la bola no pot "surar" al seient de la vàlvula per aconseguir un tancament forçat, el seient de la vàlvula ha de surar sobre la bola. El disseny del seient amb muñón fa que el seient sigui estimulat per la pressió aigües amunt i forçat a l'esfera per segellar-lo. Com que la bola està fermament fixada al seu lloc, excepte per la seva rotació de 90o, la força i la pressió extraordinàries del fluid no enganxaran la bola al seient de la vàlvula. En canvi, la força només actua sobre una petita àrea fora del seient flotant.

VM SUM21 BALL Disseny d'entrada final La vàlvula de bola amb muñón i disseny d'entrada final és el potent germà gran de la vàlvula de bola flotant, de manera que pot gestionar grans treballs: alta pressió i grans diàmetres de canonades. Amb diferència, l'ús més popular de les vàlvules de bola amb muñón és en serveis de fontaneria.