Jämfört medslussventil, kulventils- och backventilsdesign, är kulventilens historia mycket kortare. Även om det första patentet på kulventil utfärdades 1871, skulle det ta 85 år för kulventilen att bli kommersiellt framgångsrik. Polytetrafluoreten (PTFE, eller "Teflon") upptäcktes under processen att designa atombomben under andra världskriget, vilket skulle bli en katalysator för att starta kulventilsindustrin. Kulventiler finns i alla material från mässing till kolstål och rostfritt stål till zirkonium.

Det finns två grundtyper: flytande kulor och tappformade kulor. Dessa två utföranden möjliggör konstruktion av effektiva kulventiler från ¼” till 60” och större. Generellt används den flytande utförandet för mindre ventiler med lägre tryck, medan tappformad typ används för ventilapplikationer med större tryck och högre tryck.

VM SUM21 BALL API 6DkulventilAPI 6D-kulventiler använder dessa två typer av kulventiler på grund av deras tätningsmetoder och hur vätskekraften flödar från rörledningen till kulan och sedan fördelas till ventilsätet. I den flytande kulkonstruktionen passar kulan tätt mellan två säten, ett uppströms och ett nedströms. Vätskekraften verkar på kulan och trycker in den i ventilsätet som sitter i nedströms ventilhuset. Eftersom kulan täcker hela flödeshålet trycker all kraft i flödet på kulan och tvingar den in i ventilsätet. Om kulan är för stor och trycket är för stort kommer kraften på ventilsätet att vara stor, eftersom manövermomentet är för stort och ventilen inte kan manövreras.

Flytande kulventiler finns i en mängd olika hustyper, men den mest populära är den tvådelade ändinloppstypen. Andra hustyper inkluderar tredelade och toppinlopp. Flytande kulventiler tillverkas i storlekar upp till 24 tum och 300 grader, men det faktiska användningsområdet för flytande kulventiler är vanligtvis mycket lägre – det maximala är cirka 12 tum.

Även om kulventiler primärt är utformade som på/av- eller "stopp"-ventiler, har tillägget av vissa kulventiler och V-portarkulventildesign gör dem idealiska för kontrollerade applikationer.

Elastisk sits
VM SUM21 KULFlänsad kulventil Flänsad kulventil Mindre flytande kulventiler kan användas i många olika tillämpningar, från hushållsrör till rör som innehåller de mest krävande kemikalierna. Det mest populära sätesmaterialet för dessa ventiler är någon form av termoplast, såsom PTFE. Teflonventilsäten fungerar bra eftersom de är tillräckligt mjuka för att täta väl mot polerade metallkulor, men tillräckligt starka för att inte blåsa ut ur ventilen. De två största problemen med dessa mjuka sätesventiler är att de lätt repas (och potentiellt läcker), och temperaturen är begränsad till under smältpunkten för det termoplastiska sätet – cirka 232 °C, beroende på sätesmaterialet.

En egenskap hos många flytande kulventiler med elastiskt säte är att de kan tätas ordentligt i händelse av brand som får huvudsätet att smälta. Detta kallas en brandsäker design; den har en sätesficka som inte bara håller det elastiska sätet på plats, utan också har en metallisk sätesyta som ger en delvis tätning när den kommer i kontakt med kulan. Enligt American Petroleum Institute (API) 607 eller 6FA brandteststandarder testas ventilen för att bekräfta brandskyddsdesignen.

Trunnion-design
VM SUM21 KULA API 6D tappkulventil API 6D tappkulventil När en större kulventil med högre tryck krävs, övergår konstruktionen till tappventilstypen. Skillnaden mellan tappventilen och den flytande typen är att tappkulan är fixerad i huvudhuset med den nedre tappen (kort vevstång) och den övre stången. Eftersom kulan inte kan "flyta" in i ventilsätet för att uppnå en forcerad stängning, måste ventilsätet flyta på kulan. Tappsätets konstruktion gör att sätet stimuleras av uppströms tryck och tvingas in i sfären för tätning. Eftersom kulan är ordentligt fixerad på plats, förutom dess 90° rotation, kommer den extraordinära vätskekraften och trycket inte att fastna kulan i ventilsätet. Istället verkar kraften endast på ett litet område utanför det flytande sätet.

VM SUM21 KULA Ändventilens tappkulventil med inloppsrör Den tappformade kulventilen med inloppsrör är den kraftfulla storebror till den flytande kulventilen, så den klarar stora jobb – högt tryck och stora rördiametrar. Den i särklass vanligaste användningen av tappkulventiler är inom VVS-tjänster.