So vớivan cổng, thiết kế 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 nữa 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 thứ hai, chất này sẽ trở thành chất xúc tác để bắt đầu ngành công nghiệp van bi. Van bi có sẵn ở tất cả các vật liệu từ đồng thau đến thép cacbon và thép không gỉ đến zirconi.

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

API BÓNG VM SUM21 6Dvan biVan bi API 6D sử dụng hai loại van bi này vì phương pháp bịt kín của chúng và cách lực chất lỏng chảy từ đường ống đến bi rồi phân phối đến chân van. Trong thiết kế bóng nổi, quả bóng vừa khít giữa hai ghế, một ghế ngược dòng và một ghế xuôi dòng. Lực của chất lỏng tác dụng lên quả bóng, đẩy nó vào bệ van nằm ở thân van hạ lưu. Vì quả bóng bao phủ toàn bộ lỗ chảy nên toàn bộ lực trong dòng chảy sẽ đẩy quả bóng ép nó vào chân van. Nếu quả bóng quá lớn và áp suất quá lớn thì lực tác dụng lên bệ van sẽ lớn do mômen vận hành quá lớn khiến van không thể hoạt động được.

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

Mặc dù van bi được thiết kế chủ yếu dưới dạng van bật/tắt hoặc van “dừng”, việc bổ sung thêm một số van bi và 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 các hóa chất đòi hỏi khắt khe nhất. Vật liệu mặt ngồi phổ biến nhất cho các van này là một số dạng nhựa nhiệt dẻo, chẳng hạn như PTFE. Ghế van Teflon hoạt động tốt vì chúng đủ mềm để bịt kín các quả bóng kim loại được đánh bóng nhưng cũng đủ chắc chắn để không bị bung ra khỏi van. Hai vấn đề chính với các van đệm mềm này là chúng dễ bị trầy xước (và có khả năng rò rỉ) và nhiệt độ bị giới hạn ở dưới điểm nóng chảy của đệm tựa bằng nhựa nhiệt dẻo - khoảng 450oF (232oC), tùy thuộc vào chất liệu của đệm.

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

Thiết kế trunnion
VM SUM21 BALL API Van bi trục 6D API Van bi trục 6D Khi cần van bi có kích thước lớn hơn và áp suất cao hơn, thiết kế sẽ chuyển sang loại trục. Sự khác biệt giữa loại trục và loại nổi là quả cầu trục được cố định trong thân chính bằng trục dưới (thanh nối ngắn) và thanh trên. Vì quả bóng không thể “nổi” vào đế van để đạt được sự đóng cưỡng bức nên đế van phải nổi trên quả bóng. Thiết kế của ghế trục khiến cho ghế bị kích thích bởi áp suất ngược dòng và buộc vào quả cầu để bịt kín. Bởi vì quả bóng được cố định chắc chắn tại chỗ, ngoại trừ chuyển động quay 90o của nó, lực và áp suất chất lỏng bất thường sẽ không làm kẹt quả bóng vào đế van. Thay vào đó, lực chỉ tác dụng lên một diện tích nhỏ bên ngoài ghế nổi.

VM SUM21 BALL Thiết kế đầu vào cuối Van bi trục thiết kế đầu vào cuối là người anh lớn mạnh mẽ của van bi nổi nên có thể xử lý các công việc lớn-áp suất cao và đường kính ống lớn. Cho đến nay, việc sử dụng van bi trục phổ biến nhất là trong các dịch vụ sửa ống nước.