Σφαιρικές βαλβίδεςέχουν πολλές δομές, αλλά είναι βασικά οι ίδιες. Τα μέρη ανοίγματος και κλεισίματος είναι στρογγυλοί σφαιρικοί πυρήνες, οι οποίοι αποτελούνται κυρίως από έδρες βαλβίδων, μπάλες, δακτυλίους στεγανοποίησης, στελέχη βαλβίδων και άλλες λειτουργικές συσκευές. Το στέλεχος της βαλβίδας περιστρέφεται κατά 90 μοίρες για να επιτύχει το άνοιγμα και το κλείσιμο των βαλβίδων. Οι σφαιρικές βαλβίδες χρησιμοποιούνται σε αγωγούς για να διακόπτουν, να διανέμουν, να ρυθμίζουν τη ροή και να αλλάζουν την κατεύθυνση ροής του μέσου. Η έδρα της βαλβίδας χρησιμοποιεί διαφορετικές μορφές στεγανοποίησης έδρας ανάλογα με τις διαφορετικές συνθήκες εργασίας. Το σώμα της σφαιρικής βαλβίδας τύπου Ο είναι εξοπλισμένο με μια μπάλα με μια μεσαία διαμπερή οπή της οποίας η διάμετρος είναι ίση με τη διάμετρο του σωλήνα. Η μπάλα μπορεί να περιστρέφεται στην έδρα στεγανοποίησης. Υπάρχει ένας δακτυλιοειδής ελαστικός δακτύλιος και στις δύο πλευρές προς την κατεύθυνση του σωλήνα. Η σφαιρική βαλβίδα τύπου V έχει δομή σχήματος V. Ο πυρήνας της βαλβίδας είναι ένα σφαιρικό κέλυφος 1/4 με εγκοπή σχήματος V. Έχει μεγάλη χωρητικότητα ροής, μεγάλο ρυθμιζόμενο εύρος, δύναμη διάτμησης και μπορεί να κλείσει ερμητικά. Είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για συνθήκες ρευστών όπου το υλικό είναι με ινώδη.

1. Δομή σφαιρικής βαλβίδας τύπου Ο:

 

Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο ελέγχει την κατεύθυνση του μέσου περιστρέφοντας την μπάλα κατά 90°, με αποτέλεσμα να μπορεί να αλλάξει η διαμπερής οπή, πραγματοποιείται έτσι το άνοιγμα και το κλείσιμο της σφαιρικής βαλβίδας. Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο υιοθετεί πλωτό ή σταθερό σχεδιασμό. Τα σχετικά κινούμενα μέρη είναι κατασκευασμένα από αυτολιπαινόμενα υλικά με εξαιρετικά μικρό συντελεστή τριβής, επομένως η ροπή λειτουργίας είναι μικρή. Επιπλέον, η μακροπρόθεσμη σφράγιση του γράσου στεγανοποίησης καθιστά τη λειτουργία πιο ευέλικτη. Τα πλεονεκτήματα του προϊόντος είναι τα εξής:

• Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο έχει μικρή αντίσταση ρευστού

Οι σφαιρικές βαλβίδες έχουν γενικά δύο δομές: πλήρους διαμέτρου και μειωμένης διαμέτρου. Ανεξάρτητα από τη δομή, ο συντελεστής αντίστασης ροής της σφαιρικής βαλβίδας είναι σχετικά μικρός. Οι συμβατικές σφαιρικές βαλβίδες είναι ευθείας διέλευσης, γνωστές και ως σφαιρικές βαλβίδες πλήρους ροής. Η διάμετρος του καναλιού είναι ίση με την εσωτερική διάμετρο του σωλήνα και η απώλεια αντίστασης είναι μόνο η αντίσταση τριβής του ίδιου μήκους σωλήνα. Αυτή η σφαιρική βαλβίδα έχει τη μικρότερη αντίσταση ρευστού από όλες τις βαλβίδες. Υπάρχουν δύο τρόποι για να μειωθεί η αντίσταση του συστήματος σωληνώσεων: ο ένας είναι να μειωθεί ο ρυθμός ροής ρευστού αυξάνοντας τη διάμετρο του σωλήνα και τη διάμετρο της βαλβίδας, γεγονός που θα αυξήσει σημαντικά το κόστος του συστήματος σωληνώσεων. Ο δεύτερος είναι να μειωθεί η τοπική αντίσταση της βαλβίδας και οι σφαιρικές βαλβίδες είναι η καλύτερη επιλογή.

• Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο αλλάζει γρήγορα και εύκολα

Η σφαιρική βαλβίδα χρειάζεται μόνο να περιστραφεί κατά 90 μοίρες για να ανοίξει ή να κλείσει πλήρως, ώστε να μπορεί να ανοίξει και να κλείσει γρήγορα.

• Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο έχει καλή απόδοση σφράγισης

Οι περισσότερες έδρες σφαιρικών βαλβίδων είναι κατασκευασμένες από ελαστικά υλικά όπως το PTFE, τα οποία συχνά ονομάζονται σφαιρικές βαλβίδες μαλακής σφράγισης. Οι σφαιρικές βαλβίδες μαλακής σφράγισης έχουν καλή απόδοση σφράγισης και δεν απαιτούν υψηλή τραχύτητα και ακρίβεια επεξεργασίας της επιφάνειας σφράγισης της βαλβίδας.

• Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο έχει μεγάλη διάρκεια ζωής

Επειδή το PTFE/F4 έχει καλές αυτολιπαντικές ιδιότητες, ο συντελεστής τριβής με τη σφαίρα είναι μικρός. Λόγω της βελτιωμένης τεχνολογίας επεξεργασίας, μειώνεται η τραχύτητα της σφαίρας, αυξάνοντας έτσι σημαντικά τη διάρκεια ζωής της σφαιρικής βαλβίδας.

• Η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο έχει υψηλή αξιοπιστία

Το ζεύγος στεγανοποίησης της σφαίρας και της έδρας της βαλβίδας δεν θα υποφέρει από γρατζουνιές, γρήγορη φθορά και άλλα ελαττώματα.

Αφού αλλάξει το στέλεχος της βαλβίδας στον ενσωματωμένο τύπο, ο κίνδυνος ατυχήματος να πετάξει έξω το στέλεχος της βαλβίδας λόγω της χαλάρωσης του στυπιοθλίπτη υπό την επίδραση της πίεσης του ρευστού εξαλείφεται.

Οι σφαιρικές βαλβίδες με αντιστατικές και πυράντοχες κατασκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αγωγούς μεταφοράς πετρελαίου, φυσικού αερίου και αερίου άνθρακα.

     Ο πυρήνας της βαλβίδας (σφαίρα) της σφαιρικής βαλβίδας τύπου Ο είναι σφαιρικός. Από δομικής άποψης, η έδρα της σφαίρας είναι ενσωματωμένη στην έδρα στο πλάι του σώματος της βαλβίδας κατά τη σφράγιση. Τα σχετικά κινούμενα μέρη είναι κατασκευασμένα από αυτολιπαινόμενα υλικά με εξαιρετικά μικρό συντελεστή τριβής, επομένως η ροπή λειτουργίας είναι μικρή. Επιπλέον, η μακροχρόνια σφράγιση του γράσου στεγανοποίησης καθιστά τη λειτουργία πιο ευέλικτη. Γενικά χρησιμοποιείται για ρύθμιση δύο θέσεων, τα χαρακτηριστικά ροής είναι γρήγορο άνοιγμα.

Όταν η σφαιρική βαλβίδα τύπου Ο είναι πλήρως ανοιχτή, και οι δύο πλευρές είναι ανεμπόδιστες, σχηματίζοντας ένα ευθύγραμμο κανάλι με αμφίδρομη σφράγιση. Έχει την καλύτερη απόδοση "αυτοκαθαρισμού" και είναι κατάλληλη για περιπτώσεις κοπής δύο θέσεων ιδιαίτερα ακάθαρτων και μέσων που περιέχουν ίνες. Ο σφαιρικός πυρήνας δημιουργεί πάντα τριβή με τη βαλβίδα κατά τη διαδικασία ανοίγματος και κλεισίματος της βαλβίδας. Ταυτόχρονα, η σφράγιση μεταξύ του πυρήνα της βαλβίδας και της έδρας της βαλβίδας επιτυγχάνεται με τη δύναμη στεγανοποίησης προ-σφίξιμο της έδρας της βαλβίδας που πιέζει τον σφαιρικό πυρήνα. Ωστόσο, λόγω της μαλακής έδρας της βαλβίδας σφράγισης, οι εξαιρετικές μηχανικές και φυσικές ιδιότητες καθιστούν την απόδοση στεγανοποίησής της ιδιαίτερα καλή.