So vớivan cửa, van cầu và van một chiều, lịch sử của van bi ngắn hơn nhiều. Mặc dù bằng sáng chế van bi đầu tiên được cấp vào năm 1871, nhưng phải mất 85 năm van bi mới thành công về mặt thương mại. Polytetrafluoroethylene (PTFE, hay "Teflon") được phát hiện trong quá trình thiết kế bom nguyên tử trong Thế chiến II, sau này trở thành chất xúc tác cho sự ra đời của ngành công nghiệp van bi. Van bi có sẵn với đủ loại vật liệu, từ đồng thau đến thép cacbon, từ thép không gỉ đến zirconi.

Có hai loại cơ bản: bi nổi và bi chốt. Hai thiết kế này cho phép chế tạo van bi hiệu quả từ ¼” đến 60” và lớn hơn. Nhìn chung, thiết kế bi nổi được sử dụng cho các van nhỏ hơn và áp suất thấp hơn, trong khi loại chốt được sử dụng cho các ứng dụng van lớn hơn và áp suất cao hơn.

VM SUM21 BALL API 6Dvan biVan bi API 6D sử dụng hai loại van bi này vì phương pháp làm kín của chúng và cách lực chất lỏng chảy từ đường ống đến bi, sau đó phân bổ đến đế van. Trong thiết kế bi nổi, bi nằm khít giữa hai đế van, một ở thượng lưu và một ở hạ lưu. Lực của chất lỏng tác động lên bi, đẩy nó vào đế van nằm trong thân van hạ lưu. Vì bi bao phủ toàn bộ lỗ dòng chảy, toàn bộ lực trong dòng chảy sẽ đẩy bi vào đế van. Nếu bi quá lớn và áp suất quá lớn, lực tác động lên đế van sẽ lớn, do mô-men xoắn hoạt động quá lớn và van không thể hoạt động.

Van bi nổi có nhiều kiểu dáng thân van, nhưng phổ biến nhất là loại hai mảnh đầu vào. Các kiểu thân van khác bao gồm ba mảnh và đầu vào trên. Van bi nổi được sản xuất với kích thước lên đến 24 inch và 300 cấp, nhưng phạm vi ứng dụng thực tế của van bi nổi thường thấp hơn nhiều - tối đa khoảng 12 inch.

Mặc dù van bi chủ yếu được thiết kế như van bật/tắt hoặc van "dừng", việc bổ sung một số van bi và van cổng chữ Vvan bithiết kế làm cho chúng trở nên lý tưởng cho các ứng dụng được kiểm soát.

Ghế đàn hồi
Van bi mặt bích VM SUM21. Van bi mặt bích. Van bi nổi nhỏ hơn có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ đường ống gia dụng đến đường ống chứa hóa chất khắt khe nhất. Vật liệu đế van phổ biến nhất cho loại van này là một dạng nhựa nhiệt dẻo, chẳng hạn như PTFE. Đế van Teflon hoạt động tốt vì chúng đủ mềm để bịt kín tốt các viên bi kim loại được đánh bóng, nhưng đủ chắc chắn để không bị bung ra khỏi van. Hai vấn đề chính của loại van đế mềm này là chúng dễ bị trầy xước (và có khả năng bị rò rỉ), và nhiệt độ bị giới hạn ở dưới điểm nóng chảy của đế nhựa nhiệt dẻo - khoảng 232oC, tùy thuộc vào vật liệu đế van.

Một đặc điểm của nhiều van bi nổi đệm đàn hồi là chúng có thể được bịt kín hoàn toàn trong trường hợp hỏa hoạn khiến đệm chính bị tan chảy. Đây được gọi là thiết kế chống cháy; van có một túi đệm không chỉ giữ đệm đàn hồi cố định mà còn cung cấp một bề mặt đệm kim loại giúp bịt kín một phần khi tiếp xúc với bi. Theo tiêu chuẩn thử nghiệm cháy 607 hoặc 6FA của Viện Dầu khí Hoa Kỳ (API), van được thử nghiệm để xác nhận thiết kế chống cháy.

Thiết kế trục
Van bi trunnion VM SUM21 BALL API 6D Van bi trunnion API 6D Khi cần van bi có kích thước lớn hơn và áp suất cao hơn, thiết kế sẽ chuyển sang loại van bi trunnion. Sự khác biệt giữa loại trunnion và loại nổi là bi trunnion được cố định trong thân chính bằng chốt dưới (thanh truyền ngắn) và thanh trên. Vì bi không thể "trôi" vào đế van để đạt được trạng thái đóng cưỡng bức, nên đế van phải nổi trên bi. Thiết kế của đế trunnion khiến đế bị kích thích bởi áp suất ngược dòng và bị ép vào hình cầu để bịt kín. Vì bi được cố định chắc chắn tại chỗ, ngoại trừ góc quay 90o, lực và áp suất chất lỏng đặc biệt sẽ không làm bi kẹt vào đế van. Thay vào đó, lực chỉ tác động lên một diện tích nhỏ bên ngoài đế nổi.

Van bi đầu vào VM SUM21 BALL Thiết kế đầu vào Van bi đầu vào đầu vào là phiên bản mạnh mẽ hơn của van bi nổi, có thể xử lý các ứng dụng lớn - áp suất cao và đường kính ống lớn. Cho đến nay, ứng dụng phổ biến nhất của van bi đầu vào là trong các dịch vụ sửa chữa đường ống nước.