У порівнянні ззасувка, прохідний клапан і дизайн зворотного клапана, історія кульового крана набагато коротша. Хоча перший патент на кульовий кран був виданий у 1871 році, знадобиться 85 років, щоб кульовий кран став комерційно успішним. Політетрафторетилен (PTFE, або «тефлон») був виявлений під час розробки атомної бомби під час Другої світової війни, який стане каталізатором для початку виробництва кульових кранів. Кульові крани доступні з усіх матеріалів від латуні до вуглецевої сталі та нержавіючої сталі до цирконію.

Є два основних типи: плаваючі кулі та кульки-цапфи. Ці дві конструкції дозволяють створювати ефективні кульові крани від ¼” до 60” і більше. Як правило, плаваюча конструкція використовується для клапанів меншого та нижчого тиску, тоді як цапфа використовується для клапанів більшого та високого тиску.

VM SUM21 BALL API 6Dкульовий кранКульовий кран API 6D використовує ці два типи кульових кранів через їхні методи ущільнення та те, як сила рідини тече від трубопроводу до кулі, а потім розподіляється на сідло клапана. У конструкції плаваючого м’яча м’яч щільно встановлюється між двома сидіннями, одним перед і одним нижче. Сила рідини діє на кульку, штовхаючи її в сідло клапана, розташоване в нижньому корпусі клапана. Оскільки кулька перекриває весь прохідний отвір, уся сила потоку штовхає кульку, щоб притиснути її до сідла клапана. Якщо кулька занадто велика, а тиск занадто великий, зусилля на сідло клапана буде великим, оскільки робочий момент занадто великий, і клапан не може працювати.

Плаваючі кульові крани мають різноманітні типи корпусів, але найпопулярнішим є двокомпонентний кінцевий вхідний тип. Інші стилі кузова включають три частини та верхній вход. Плаваючі кульові крани виготовляються розмірами до 24″ і 300 класів, але фактичний діапазон застосування плаваючих кульових кранів зазвичай набагато нижчий – максимум становить приблизно 12″.

Незважаючи на те, що кульові крани в основному розроблені як вимикаючі або запірні, додавання деяких кульових кранів і V-образного портукульовий крандизайн робить їх ідеальними для контрольованих застосувань.

Пружне сидіння
VM SUM21 BALL Фланцевий кульовий кран Фланцевий кульовий кран Менші плаваючі кульові крани можна використовувати в багатьох різних сферах застосування, від побутових труб до труб, що містять найбільш вимогливі хімікати. Найпопулярнішим матеріалом сідла для цих клапанів є певна форма термопласту, наприклад PTFE. Тефлонові сідла клапанів добре працюють, тому що вони достатньо м’які, щоб добре ущільнюватися на полірованих металевих кульках, але достатньо міцні, щоб не вилітати з клапана. Дві основні проблеми з цими клапанами з м’яким сідлом полягають у тому, що їх легко подряпати (і потенційно можуть витікати), а температура обмежена температурою нижче температури плавлення термопластичного сідла – приблизно 450oF (232oC), залежно від матеріалу сідла.

Особливістю багатьох плаваючих кульових кранів з еластичним сідлом є те, що вони можуть бути належним чином герметизовані у випадку пожежі, яка спричиняє плавлення основного сідла. Це називається вогнетривкою конструкцією; він має кишеню для сидіння, яка не тільки утримує еластичне сидіння на місці, але також забезпечує металеву поверхню сидіння, яка забезпечує часткове ущільнення при контакті з м’ячем. Відповідно до стандартів Американського інституту нафти (API) 607 або 6FA на вогнестійкі випробування, клапан перевіряється для підтвердження вогнезахисної конструкції.

Конструкція цапфи
VM SUM21 BALL API 6D цапфовий кульовий кран API 6D цапфовий кульовий кран Коли потрібен кульовий кран більшого розміру та більшого тиску, конструкція змінюється на цапфовий. Відмінність цапфи від плаваючого типу полягає в тому, що куля цапфи фіксується в основному корпусі нижньою цапфою (коротким шатуном) і верхньою тягою. Оскільки кулька не може «плавати» в сідло клапана для досягнення примусового закриття, сідло клапана має плавати на кулі. Конструкція сідла цапфи змушує сідло стимулюватися тиском, що знаходиться вгорі, і примушується до сфери для ущільнення. Оскільки кулька міцно закріплена на місці, за винятком повороту на 90o, надзвичайна сила рідини та тиск не заклинить кульку в сідлі клапана. Натомість сила діє лише на невелику ділянку за межами плаваючого сидіння.

VM SUM21 BALL Конструкція торцевого впускного отвору Цапфовий кульовий кран з кінцевим впускним отвором є потужним старшим братом плаваючого кульового крана, тому він може виконувати великі роботи – високий тиск і великі діаметри труб. Безумовно, найпопулярнішим використанням кульових кранів є сантехнічне обслуговування.