Vysokotlakové guľové ventily sú skonštruované s sférickou guľou, ktorá obsahuje presne opracovaný otvor alebo port, ktorý sa môže otáčať na reguláciu toku tekutiny. Tento hladký dizajn gule zaisťuje, že tekutina prechádza ventilom bez vytvorenia turbulentného toku. Umožnením kontrolovaného a postupného nastavenia prietoku, vysokotlakové guľové ventily zabraňujú náhlym zmenám tlaku, ktoré môžu viesť k kavitácii. Ak dôjde k kavitácii, rýchly pokles tlaku spôsobuje, že sa v tekutine vytvorí bubliny pary, čo môže poškodiť ventil a ďalšie komponenty v systéme. Reguláciou prietokového rýchlosti guľový ventil pomáha minimalizovať výskyt tlakových poklesov, ktoré by inak spustili kavitáciu.

Kľúčovou črtou vysokotlakových guľôčkových ventilov, najmä tých, ktorí majú konštrukciu úplného portu, je ich schopnosť minimalizovať odolnosť proti prietoku. V ventile s plným portom je otvor lopty rovnaká ako priemer potrubia, čo umožňuje tekutine prechádzať ventilom s minimálnou prekážkou. Táto konštrukcia znižuje pokles tlaku cez ventil, čím sa zabezpečuje, že tekutina plynulo prúdi bez prudkého zvýšenia alebo zníženia rýchlosti, čo by inak mohlo viesť k tlakovým prepätiam. Návrhy s vysokým prietokom zabezpečujú, že tekutina si zachováva konzistentný tlak a bráni rozvoju záporných tlakových zón v ventile, ktoré sú často zodpovedné za kavitáciu. Naopak, ventily so zníženými prístavmi alebo menšími otvormi môžu spôsobiť vyšší tlak, čo zvyšuje riziko kavitácie.

Vysokotlakové guľové ventily sú vybavené tesneniami, ktoré sú navrhnuté tak, aby odolali extrémnemu tlaku, teplote a tekutine. Mäkké sedadlá vyrobené z elastomérov, ako je PTFE (polytetrafluóretylén) alebo iné odolné materiály, sa často používajú vo vysokotlakových guľových ventiloch. Tieto mäkké sedadlá pomáhajú tlmiť interakciu medzi loptou a telom ventilu, čo poskytuje bezpečné tesnenie aj pri tlakoch kolísajúcich systémov. Integrita tesnenia je rozhodujúca pri udržiavaní stabilných tlakových podmienok vo ventile. Tým, že tieto tesnenia zabránia úniku, eliminujú riziko náhlych poklesov tlaku, ktoré by mohli viesť k kavitácii. Mäkké sedadlá tiež poskytujú hladký tesniaci povrch, ktorý v priebehu času znižuje trenie a opotrebenie, čo zase predlžuje životnosť ventilu a minimalizuje možnosť poškodenia vyvolaného tlakom.

Mnoho vysokotlakových guličkových ventilov je navrhnutých so vstavaným tlakovým reliéfom alebo mechanizmami regulácie tlaku, ktoré pomáhajú zvládať výkyvy tlaku. Tieto ventily môžu obsahovať bezpečnostné prvky, ako sú ventily tlaku alebo disky na prasknutie, ktoré sa automaticky otvárajú, ak tlak v tele ventilu presahuje predvolený limit. Postupným uvoľňovaním nadmerného tlaku tieto ventily bránia náhlym tlakom, ktoré by mohli spôsobiť kavitáciu alebo poškodenie iných komponentov v systéme. Kontrolované uvoľňovanie tlaku znižuje pravdepodobnosť hydraulického šoku, bežne známy ako vodné kladivo, čo je často predchodcom kavitácie. Tieto bezpečnostné prvky dodávajú ďalšiu vrstvu ochrany, čím sa zabezpečuje, že ventil pracuje v rámci bezpečných tlakových limitov a znižuje riziko poškodenia súvisiaceho s kavitáciou.

Materiály použité na konštrukciu vysokotlakových guličkových ventilov sú rozhodujúce pri zabezpečovaní toho, aby ventil zvládol napätia spojené s vysokotlakovým prostredím. Materiály ako nehrdzavejúca oceľ, zliatinové ocele a ďalšie zliatiny odolné voči korózii sa často vyberajú pre ich pevnosť, trvanlivosť a odolnosť proti zlyhaniu vyvolaným tlakom. Tieto materiály udržiavajú svoju štrukturálnu integritu za podmienok extrémneho tlaku, čím bránia telu ventilu deformácie alebo zlyhania. Kvalitné materiály poskytujú odolnosť voči erozívnym účinkom kavitácie, ktoré sa vyskytujú, keď sa kolaps pary zrútia a vytvárajú lokalizované rázové vlny v tekutine. Výberom odolných materiálov, ktoré odolávajú kolísaniu kavitácie a tlaku, môže ventil naďalej optimálne vykonávať, dokonca aj v najnáročnejších podmienkach.