วาล์วลูกโลกวาล์วลูกโลกเป็นอุปกรณ์หลักในการควบคุมการไหลของของเหลวมานานกว่า 200 ปี และปัจจุบันพบเห็นได้ทั่วไป อย่างไรก็ตาม ในบางการใช้งาน วาล์วลูกโลกยังสามารถใช้เพื่อควบคุมการหยุดการไหลของของเหลวได้อย่างสมบูรณ์ โดยทั่วไปแล้ว วาล์วลูกโลกใช้เพื่อควบคุมการไหลของของเหลว การใช้งานแบบเปิด/ปิดและปรับระดับของวาล์วลูกโลกสามารถพบเห็นได้ตามภายนอกอาคารบ้านเรือนและอาคารพาณิชย์ ซึ่งมักมีการติดตั้งวาล์วไว้

ไอน้ำและน้ำเป็นสิ่งจำเป็นต่อการปฏิวัติอุตสาหกรรม แต่สารอันตรายเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการควบคุมวาล์วลูกโลกวาล์วตัวแรกที่จำเป็นต่อการทำงานนี้ให้มีประสิทธิภาพคือ วาล์วแบบลูกโลก (Globe Valve) การออกแบบวาล์วแบบลูกโลกประสบความสำเร็จและเป็นที่ชื่นชอบอย่างมาก จนทำให้ผู้ผลิตวาล์วแบบดั้งเดิมรายใหญ่ส่วนใหญ่ (Crane, Powell, Lunkenheimer, Chapman และ Jenkins) ได้รับสิทธิบัตรครั้งแรกของตน

วาล์วประตูวาล์วแบบเปิดปิดได้นั้น ออกแบบมาให้ใช้งานได้ทั้งในตำแหน่งเปิดเต็มที่หรือปิดสนิท ในขณะที่วาล์วแบบลูกโลกสามารถใช้เป็นวาล์วปิดกั้นหรือวาล์วแยกส่วนได้ แต่ได้รับการออกแบบให้เปิดบางส่วนเพื่อควบคุมการไหลเมื่อทำการปรับค่า ควรใช้ความระมัดระวังในการออกแบบเมื่อใช้วาล์วแบบลูกโลกสำหรับวาล์วแยกส่วนและวาล์วเปิด-ปิด เนื่องจากเป็นการยากที่จะรักษาการปิดผนึกที่แน่นสนิทเมื่อมีแรงดันบนแผ่นดิสก์มาก แรงดันของของเหลวจะช่วยให้เกิดการปิดผนึกที่ดีขึ้นและทำให้การปิดผนึกง่ายขึ้นเมื่อของเหลวไหลจากบนลงล่าง

วาล์วแบบลูกโลก (Globe valve) เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานเป็นวาล์วควบคุม เนื่องจากมีฟังก์ชันการควบคุมที่ช่วยให้สามารถควบคุมได้อย่างละเอียดมาก โดยใช้ตัวกำหนดตำแหน่งและตัวขับเคลื่อนที่เชื่อมต่อกับฝาครอบและก้านของวาล์วแบบลูกโลก วาล์วชนิดนี้มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมในการใช้งานควบคุมของเหลวหลายประเภท และในงานเหล่านี้จะถูกเรียกว่า "องค์ประกอบควบคุมขั้นสุดท้าย" (Final Control Elements)

เส้นทางการไหลทางอ้อม

วาล์วแบบลูกโลก (Globe valve) หรือที่รู้จักกันในชื่อวาล์วทรงกลม (Globe valve) เนื่องจากมีรูปทรงกลม ซึ่งช่วยปกปิดลักษณะการไหลที่ซับซ้อนและคดเคี้ยว เนื่องจากช่องทางด้านบนและด้านล่างมีลักษณะเป็นร่อง เมื่อเปิดวาล์วทรงกลมจนสุดแล้ว ยังคงมีแรงเสียดทานหรือสิ่งกีดขวางการไหลของของเหลวอยู่มาก ซึ่งแตกต่างจากวาล์วแบบประตู (Gate valve) หรือวาล์วแบบลูกบอล (Ball valve) ที่เปิดจนสุด แรงเสียดทานของของเหลวที่เกิดจากการไหลที่เอียงจะทำให้การไหลผ่านวาล์วช้าลง

ค่าสัมประสิทธิ์การไหล หรือ “Cv” ของวาล์ว ใช้ในการคำนวณอัตราการไหลผ่านวาล์วนั้น วาล์วแบบประตูมีแรงต้านการไหลน้อยมากเมื่ออยู่ในตำแหน่งเปิด ดังนั้นค่า Cv ของวาล์วแบบประตูและวาล์วแบบลูกโลกที่มีขนาดเดียวกันจึงแตกต่างกันอย่างมาก

แผ่นดิสก์หรือจุกปิด ซึ่งทำหน้าที่เป็นกลไกปิดวาล์วลูกโลก สามารถผลิตได้ในรูปทรงที่หลากหลาย อัตราการไหลผ่านวาล์วสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างมากโดยขึ้นอยู่กับจำนวนรอบการหมุนของก้านวาล์วเมื่อวาล์วเปิด โดยการเปลี่ยนรูปทรงของแผ่นดิสก์ การออกแบบแผ่นดิสก์โค้งแบบทั่วไปหรือ "แบบดั้งเดิม" ถูกนำมาใช้ในงานส่วนใหญ่ เนื่องจากเหมาะสมกว่าการออกแบบอื่นๆ สำหรับการเคลื่อนที่ (การหมุน) เฉพาะของก้านวาล์ว แผ่นดิสก์แบบ V-port เหมาะสำหรับวาล์วลูกโลกทุกขนาดและได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมการไหลอย่างละเอียดในเปอร์เซ็นต์การเปิดที่แตกต่างกัน การควบคุมการไหลอย่างสมบูรณ์เป็นเป้าหมายของชนิดเข็ม อย่างไรก็ตาม มักจะมีให้เลือกเฉพาะขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าเท่านั้น สามารถใส่ชิ้นส่วนที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นได้ในแผ่นดิสก์หรือที่นั่งเมื่อต้องการปิดสนิท

อุปกรณ์ตกแต่งวาล์วลูกโลก

การปิดสนิทระหว่างส่วนประกอบต่างๆ ในวาล์วแบบลูกโลกนั้นเกิดจากแกนหมุน (spool) ส่วนประกอบอื่นๆ ที่ประกอบกันเป็นชิ้นส่วนภายในวาล์วแบบลูกโลก ได้แก่ ที่นั่งวาล์ว (seat), จานวาล์ว (disc), ก้านวาล์ว (stem), ที่นั่งวาล์วด้านหลัง (backseat) และบางครั้งอาจรวมถึงชิ้นส่วนที่เชื่อมต่อก้านวาล์วกับจานวาล์ว ประสิทธิภาพและอายุการใช้งานที่ดีของวาล์วใดๆ ขึ้นอยู่กับการออกแบบชิ้นส่วนภายในและวัสดุที่เลือกใช้ แต่เนื่องจากแรงเสียดทานของของเหลวสูงและเส้นทางการไหลที่ซับซ้อน วาล์วแบบลูกโลกจึงมีความเสี่ยงต่อความเสียหายมากกว่า ความเร็วและความปั่นป่วนของของเหลวจะเพิ่มขึ้นเมื่อที่นั่งวาล์วและจานวาล์วเข้าใกล้กัน เนื่องจากของเหลวมีฤทธิ์กัดกร่อนและมีความเร็วเพิ่มขึ้น จึงอาจทำให้ชิ้นส่วนภายในวาล์วเสียหายได้ ซึ่งจะทำให้การรั่วไหลของวาล์วเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อปิดวาล์ว การเกิดคราบเส้น (stringing) คือความผิดปกติที่บางครั้งปรากฏเป็นเกล็ดเล็กๆ บนที่นั่งวาล์วหรือจานวาล์ว สิ่งที่เริ่มต้นจากรอยรั่วเล็กๆ อาจขยายตัวและกลายเป็นรอยรั่วขนาดใหญ่ได้หากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างทันท่วงที

ปลั๊กวาล์วในวาล์วลูกโลกบรอนซ์ขนาดเล็กมักทำจากวัสดุเดียวกับตัววาล์ว หรือบางครั้งอาจใช้วัสดุโลหะผสมที่แข็งแรงกว่าคล้ายบรอนซ์ วัสดุที่ใช้ทำแกนวาล์วสำหรับวาล์วลูกโลกเหล็กหล่อโดยทั่วไปคือบรอนซ์ IBBM หรือ “Iron Body, Bronze Mounting” คือชื่อเรียกของชิ้นส่วนเหล็กนี้ มีวัสดุชิ้นส่วนต่างๆ มากมายให้เลือกใช้สำหรับวาล์วเหล็ก แต่โดยทั่วไปแล้วชิ้นส่วนอย่างน้อยหนึ่งชิ้นจะทำจากเหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติกซีรีส์ 400 นอกจากนี้ยังมีการใช้วัสดุแข็ง เช่น สเตลไลต์ เหล็กกล้าไร้สนิมซีรีส์ 300 และโลหะผสมทองแดง-นิกเกิล เช่น โมเนล

วาล์วแบบลูกโลกมีรูปแบบพื้นฐานสามแบบ แบบรูปตัว “T” ซึ่งมีก้านตั้งฉากกับทิศทางการไหลของท่อ เป็นแบบที่พบได้บ่อยที่สุด
​
เช่นเดียวกับวาล์วรูปตัว T วาล์วแบบมุมจะหมุนทิศทางการไหลภายในวาล์ว 90 องศา ทำหน้าที่ทั้งเป็นอุปกรณ์ควบคุมการไหลและข้อต่อท่อ 90 องศา ใน "ต้นคริสต์มาส" ของอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ วาล์วแบบลูกโลกมุมเป็นวาล์วควบคุมการไหลขั้นสุดท้ายประเภทหนึ่งที่ยังคงใช้กันอย่างแพร่หลายบนยอดหม้อไอน้ำ
​
การออกแบบรูปตัว “Y” ซึ่งเป็นการออกแบบแบบที่สาม มีจุดประสงค์เพื่อปรับปรุงการออกแบบให้เหมาะสมกับการใช้งานแบบเปิด/ปิด ในขณะเดียวกันก็ลดการไหลปั่นป่วนที่เกิดขึ้นในตัววาล์วแบบลูกโลก ฝาครอบ ก้าน และจานของวาล์วแบบลูกโลกชนิดนี้จะทำมุม 30-45 องศา เพื่อให้เส้นทางการไหลตรงมากขึ้นและลดแรงเสียดทานของของเหลว เนื่องจากแรงเสียดทานลดลง วาล์วจึงมีโอกาสน้อยที่จะเกิดความเสียหายจากการกัดกร่อน และคุณลักษณะการไหลโดยรวมของระบบท่อก็จะดีขึ้น