Palloventtiileissä on viisi yleistä runkotyyppiä: yksiosainen runko, kolmiosainen runko, jaettu runko, ylhäältä tuleva runko ja hitsattu runko. Ero perustuu siihen, miten venttiilin osat – erityisesti itse pallon sisältävä kotelo – valmistetaan ja kootaan. Venttiilin toiminta on sama kaikissa tapauksissa.
Lisäksi on olemassa erilaisia tyylejä, jotka liittyvät itse pallomekanismin poraan. Ja käyttöpaineesta riippuen palloventtiilit luokitellaan matalapaineisiin palloventtiileihin ja korkeapaineisiin palloventtiileihin. Useimmilla teollisuudenaloilla palloventtiilejä, joiden käyttöpaine on yli 3000 psi, pidetään korkeapaineisina palloventtiileinä. Yleensä korkeapaineisten palloventtiilien enimmäiskäyttöpaine on 7500 psi, ja rakenteesta, koosta ja tiivistemateriaaleista riippuen korkeapaineisten palloventtiilien enimmäiskäyttöpaine voi olla jopa 15000 psi. Korkeapaineisia palloventtiileitä käytetään useimmiten korkeassa paineessa olevissa sovelluksissa, kuten hydrauliikkajärjestelmissä, joten niitä kutsutaan myös hydraulisiksi palloventtiileiksi.
Palloventtiileitä, joiden koko on enintään 2 tuumaa, on yleensä yksi-, kaksi- tai kolmiosaisia. Yksiosaiset palloventtiilit ovat lähes aina supistettuja, suhteellisen edullisia ja yleensä kertakäyttöisiä. Kaksiosaiset palloventtiilit ovat yleensä hieman supistettuja (tai vakioreikäisiä), ja ne voivat olla joko poisheitettäviä tai korjattavia. Kolmiosainen rakenne mahdollistaa sen, että venttiilin keskiosa, joka sisältää pallon ja varren & istukan, voidaan helposti irrottaa putkistosta. Tämä helpottaa laskeutuneiden saostumien tehokasta puhdistamista, istukoiden ja tiivistepakkausten vaihtamista, pallon pienten naarmujen kiillottamista, ja kaikki tämä ilman putkien irrottamista venttiilin rungosta. Kolmiosaisen venttiilin suunnitteluperiaatteena on, että se on korjattavissa.
TäysiaukkoEdit
Täysiaukkoisessa tai yleisemmin tunnetussa täysreikäisessä palloventtiilissä on ylikokoinen pallo niin, että pallon reikä on samankokoinen kuin putkisto, jolloin kitkahäviö on pienempi. Virtaus on rajoittamaton, mutta venttiili on suurempi ja kalliimpi, joten tätä käytetään vain silloin, kun vaaditaan vapaata virtausta, esimerkiksi putkistoissa, jotka vaativat sikailua.
Pienennetty portti tai pienennetty reikäKäsittele
Vähennetyssä portissa (yleisemmin tunnettu nimellä pienennetty reikä) palloventtiileissä virtaus venttiilin lävitse kulkee yhden putkikoon verran pienemmällä putkikoolla kuin venttiilin putkikoolla, mikä johtaa siihen, että virtausalueen pinta-ala on putkikokoa pienempi. Koska virtauksen purkautuminen pysyy vakiona ja on yhtä suuri kuin virtauksen pinta-ala (A) kertaa nopeus (V), A 1 V 1 = A 2 V 2 {\displaystyle A_{1}V_{1}=A_{2}V_{2}}}
nopeus kasvaa virtauspinta-alan pienentyessä.
V-porttiEdit
V-porttisessa palloventtiilissä on joko V:n muotoinen pallo tai V:n muotoinen istukka. Tämä mahdollistaa lineaariset ja jopa yhtä prosentuaaliset virtausominaisuudet. Kun venttiili on suljetussa asennossa ja avaaminen aloitetaan, ”v”-kappaleen pieni pää aukeaa ensin, mikä mahdollistaa vakaan virtauksen hallinnan tämän vaiheen aikana. Tämäntyyppinen rakenne vaatii yleensä kestävämpää rakennetta, koska nesteiden nopeudet ovat suuremmat, mikä saattaisi vahingoittaa tavallista venttiiliä. Oikein työstettyinä nämä ovat erinomaisia säätöventtiileitä, jotka tarjoavat erinomaisen vuotokyvyn.
Ontelon täyttöEdit
Monilla teollisuudenaloilla ongelmana ovat jäämät palloventtiilissä. Kun neste on tarkoitettu ihmisravinnoksi, jäämät voivat olla myös terveysriski, ja kun neste vaihtuu aika ajoin, voi esiintyä yhden nesteen kontaminaatiota toisen nesteen kanssa. Jäämiä syntyy, koska palloventtiilin puoliksi avoimessa asennossa pallon reiän ja rungon väliin syntyy rako, johon neste voi jäädä kiinni. Jotta neste ei pääsisi tähän onteloon, ontelo on tukittava, mikä voidaan tehdä jatkamalla istukkaa siten, että se on aina kosketuksissa pallon kanssa. Tällaista palloventtiiliä kutsutaan ontelotäytteiseksi palloventtiiliksi.
On olemassa muutamia palloventtiilityyppejä, jotka liittyvät pallon kiinnitykseen ja sivuttaisliikkeeseen:
Trunnion-, kelluva- ja toimilaiteventtiiliEditio
Trunnion-kuulaventtiilissä on ylimääräinen mekaaninen pallon kiinnitys ylä- ja alapuolella, ja se soveltuu isompiin ja korkeampiin paineisiin venttiileihin (vaikkapa 10 cm:n yläpuolelle ja yli 40 baarin paine).
Liukuva palloventtiili on venttiili, jossa palloa ei pidetä paikallaan nivelellä. Normaalikäytössä tämä aiheuttaa sen, että pallo kelluu hieman alavirtaan. Tämä aiheuttaa sen, että istukkamekanismi puristuu sitä vasten painuvan pallon alla. Lisäksi joissakin tyypeissä, jos jokin voima aiheuttaa istukkamekanismin hajoamisen (kuten äärimmäinen tulipalon aiheuttama kuumuus venttiilin ulkopuolella), pallo kelluu aina metallirunkoon asti, joka on suunniteltu tiivistämään palloa vasten, mikä tarjoaa jokseenkin vikasietoisen rakenteen.
Käsikäyttöiset palloventtiilit voidaan sulkea nopeasti, jolloin on olemassa vesivirran vaara. Joissakin palloventtiileissä on toimilaite, joka voi olla pneumaattinen, hydraulinen tai moottorikäyttöinen. Näitä venttiileitä voidaan käyttää joko päälle/pois- tai virtauksen säätöön. Pneumaattisessa virtauksensäätöventtiilissä on myös asentosäädin, joka muuttaa ohjaussignaalin toimilaitteen asennoksi ja venttiilin avautumiseksi vastaavasti.
MultiportEdit
- Kolmi- ja nelitieventtiileissä on L- tai T-muotoinen reikä keskellä. Eri virtausyhdistelmät on esitetty kuvassa. On helppo nähdä, että T-venttiili voi yhdistää minkä tahansa porttiparin tai kaikki kolme porttia toisiinsa, mutta 45 asteen asento, joka saattaa irrottaa kaikki kolme porttia, ei jätä mitään virhemarginaalia. L-venttiili voi yhdistää keskimmäisen portin jompaankumpaan sivuporttiin tai irrottaa kaikki kolme porttia, mutta se ei voi yhdistää sivuportteja toisiinsa.
- Kaupallisesti on saatavana myös moniporttisia palloventtiileitä, joissa on neljä tai useampia reittejä ja joissa sisääntuloväylä on usein kohtisuorassa ulostuloväylien tasoon nähden. Erikoissovelluksissa, kuten ilmakäyttöisten moottoreiden ajamisessa eteen- ja taaksepäin, toiminto suoritetaan kiertämällä yksivipuista nelitieventtiiliä. Neljänsuuntaisessa palloventtiilissä on pallossa kaksi L:n muotoista aukkoa, jotka eivät ole yhteydessä toisiinsa ja joita joskus kutsutaan ”×”-aukoksi.