Van bóng áp suất cao được thiết kế với một quả bóng hình cầu có lỗ hoặc cổng được gia công chính xác, có thể được xoay để kiểm soát dòng chất lỏng. Thiết kế bóng trơn này đảm bảo rằng chất lỏng đi qua van mà không tạo ra dòng chảy hỗn loạn. Bằng cách cho phép điều chỉnh và điều chỉnh dần dần tốc độ dòng chảy, các van bóng áp suất cao ngăn chặn những thay đổi áp suất đột ngột có thể dẫn đến xâm thực. Khi xảy ra xâm thực, áp suất giảm nhanh làm cho bọt hơi hình thành trong chất lỏng, có thể làm hỏng van và các thành phần khác trong hệ thống. Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy, van bóng giúp giảm thiểu sự xuất hiện của các giọt áp suất sẽ kích hoạt xâm thực.

Một tính năng chính của các van bóng áp suất cao, đặc biệt là những van có thiết kế toàn cổng, là khả năng của chúng để giảm thiểu điện trở. Trong một van cổng đầy đủ, lỗ khoan bóng có cùng kích thước với đường kính ống, cho phép chất lỏng đi qua van với tắc nghẽn tối thiểu. Thiết kế này làm giảm áp suất giảm trên van, đảm bảo rằng chất lỏng chảy trơn tru mà không tăng hoặc giảm vận tốc, điều này có thể dẫn đến tăng áp. Các thiết kế dòng chảy cao đảm bảo rằng chất lỏng duy trì một áp lực nhất quán, ngăn chặn sự phát triển của các vùng áp suất âm trong van, thường chịu trách nhiệm xâm thực. Ngược lại, các van có cổng giảm hoặc khe hở nhỏ hơn có thể gây giảm áp suất cao hơn, làm tăng nguy cơ xâm thực.

Các van bóng áp suất cao được trang bị các con dấu được thiết kế để chịu được áp suất cực độ, nhiệt độ và điều kiện chất lỏng. Ghế mềm, được làm từ các chất đàn hồi như PTFE (Polytetrafluoroetylen) hoặc các vật liệu bền khác, thường được sử dụng trong các van bóng áp suất cao. Những chiếc ghế mềm này giúp đệm sự tương tác giữa bóng và thân van, cung cấp một con dấu an toàn ngay cả khi áp lực hệ thống dao động. Tính toàn vẹn của con dấu là rất quan trọng trong việc duy trì các điều kiện áp suất ổn định bên trong van. Bằng cách ngăn ngừa rò rỉ, những con dấu này loại bỏ nguy cơ giảm áp suất đột ngột có thể dẫn đến xâm thực. Ghế mềm cũng cung cấp một bề mặt niêm phong mịn màng, giảm ma sát và hao mòn theo thời gian, từ đó kéo dài tuổi thọ của van và giảm thiểu khả năng thiệt hại do áp lực.

Nhiều van bóng áp suất cao được thiết kế với các cơ chế giảm áp hoặc áp lực tích hợp giúp quản lý biến động áp lực. Các van này có thể bao gồm các tính năng an toàn như van giảm áp hoặc đĩa vỡ tự động mở nếu áp suất trong thân van vượt quá giới hạn đặt trước. Bằng cách giải phóng áp suất thừa dần dần, các van này ngăn chặn tăng áp suất đột ngột có thể gây ra sự xâm thực hoặc thiệt hại cho các thành phần khác trong hệ thống. Việc giải phóng áp lực được kiểm soát làm giảm khả năng sốc thủy lực, thường được gọi là búa nước, thường là tiền thân của xâm thực. Các tính năng an toàn này thêm một lớp bảo vệ bổ sung, đảm bảo van hoạt động trong giới hạn áp suất an toàn và giảm nguy cơ thiệt hại liên quan đến hang động.

Các vật liệu được sử dụng để xây dựng các van bóng áp suất cao là rất quan trọng trong việc đảm bảo van có thể xử lý các ứng suất liên quan đến môi trường áp suất cao. Các vật liệu như thép không gỉ, thép hợp kim và các hợp kim chống ăn mòn khác thường được chọn cho sức mạnh, độ bền và khả năng chống lại sự thất bại do áp lực. Những vật liệu này duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của chúng trong điều kiện áp suất cực độ, ngăn chặn cơ thể van bị cong vênh hoặc thất bại. Các vật liệu chất lượng cao cung cấp khả năng chống lại các tác động xói mòn của xâm thực, xảy ra khi bọt hơi sụp đổ và tạo ra sóng xung kích cục bộ trong chất lỏng. Bằng cách chọn các vật liệu bền chống lại sự xâm thực và dao động áp suất, van có thể tiếp tục hoạt động tối ưu, ngay cả trong các điều kiện đòi hỏi khắt khe nhất.