Návrh tesniacich krúžkov zohráva dôležitú úlohu v priemyselných aplikáciách. Jeho výber materiálu, tvar a veľkosť, odolnosť proti opotrebeniu a vlastnosti tekutín priamo ovplyvňujú kvalitu tesnenia.
Pokiaľ ide o výber materiálu pre tesnenie krúžkov, materiály ako PTFE (polytetrafluóretylén), guma a polyuretán sa široko používajú v dôsledku ich vynikajúcej odolnosti proti opotrebeniu, odolnosti proti korózii a pružnosti. Rôzne pracovné prostredie a tekuté médiá majú rôzne požiadavky na tesniace materiály. Napríklad PTFE sa často používa v situáciách, keď sa s vysokou teplotou alebo vysoko korozívnym médiám zaobchádza kvôli jeho vynikajúcej vysokej teplotnej odolnosti a odolnosti proti korózii; Zatiaľ čo za nízkej teploty alebo všeobecných tekutín sú gumové materiály uprednostňované z dôvodu ich hospodárstva a uplatniteľnosti. Preto v procese výberu materiálu musia dizajnéri komplexne zvážiť chemické vlastnosti tekutiny, teplotu a tlak pracovného prostredia a dlhodobý výkon tesniaceho kruhu, aby sa zabezpečila trvanlivosť účinku tesniaceho priestoru.
Kľúčom je aj dizajn tvaru a veľkosti tesniaceho krúžku. Bežný dizajn O-krúžku môže účinne vytvárať tesniaci kontakt medzi telom ventilu a loptou. Aby sa zabezpečilo, že je možné úplne stlačiť, aby sa vytvorilo účinné tesnenie, keď je ventil zatvorený, je potrebné presne vypočítať priemer, hrúbku a elasticita O-krúžku. Okrem toho je potrebné primerane usporiadať aj inštalačnú polohu tesniaceho krúžku, zvyčajne na oboch stranách lopty, aby sa zabezpečila stabilný stav tesnenia, keď sa lopta otáča. Počas procesu navrhovania by sa mal zvážiť aj prevádzkový režim ventilu, aby sa zabránilo zlyhaniu tesnenia spôsobeného trením alebo deformáciou.
Odolnosť proti opotrebeniu je ďalším dôležitým úvahou pri návrhu tesnenia. Počas používania manuálneho guľového ventilu spôsobí tok tekutiny trenie medzi tesniacim krúžkom a guľou. Dlhodobé trenie môže spôsobiť opotrebenie tesnenia, čím ovplyvní tesniaci výkon. Výber materiálov s dobrým odporom opotrebenia a primeraného navrhovania hrúbky a tvrdosti tesnenia kruhu môže preto výrazne predĺžiť životnosť. Okrem toho môžu dizajnéri zvážiť aj pridanie povlaku na povrch tesneného kruhu, aby sa ďalej zlepšilo odolnosť proti opotrebovaniu a odolnosť proti korózii.
Zmeny teploty a tlaku majú tiež významný vplyv na výkon tesnenia. Výkon tesniaceho kruhu sa môže líšiť v prostrediach s vysokou alebo nízkou teplotou a parametre, ako je koeficient tepelnej expanzie, bod zmäkčenia a krehká teplota materiálu, je potrebné počas návrhu plne zvážiť. Vo vysokotlakovom prostredí musí tesnenie odolávať väčšiemu tlaku, takže musí byť navrhnutý tak, aby zabezpečil, že dokáže udržiavať dobrý tesniaci výkon za vysokých tlakových podmienok. Zároveň by dizajnéri mali zvážiť vplyv zmien teploty a tlaku na tesniaci kruh, aby sa zabezpečilo, že v extrémnych podmienkach môže stále fungovať.
Vlastnosti tekutiny sú tiež faktorom, ktorý nemožno ignorovať pri návrhu tesnenia. Rôzne tekuté médiá majú rôzne požiadavky na tesniace materiály. Niektoré tekutiny môžu byť korozívne k materiálu tesniaceho krúžku, čo spôsobuje starnutie alebo zlyhanie tesniaceho krúžku. Pri navrhovaní tesnenia musí dizajnér plne porozumieť chemickým vlastnostiam, teplote, tlaku, prietoku a ďalších parametrov tekutiny, aby sa vybral príslušný tesniaci materiál a návrh navrhovania. Okrem toho môžu tuhé častice alebo nečistoty, ktoré môžu existovať v tekutine