Válvulas de descarga

Por Diane M. Calabrese

Los guardianes de la puerta evitan que las cosas se salgan de control. Coloquialmente, son agentes de boletos en la pista de aterrizaje, guardias de seguridad, etc. En el mundo físico de los fluidos, las válvulas actúan como guardianes. Válvula deriva de valva (en latín, hoja de una puerta plegable).

Las válvulas pueden ser autoaccionadas o accionadas mecánicamente. La válvula de solapa del pico de una tetera es autoactiva; si la presión supera lo que el orificio («silbante») de la solapa puede aliviar, la solapa se abre un poco. Hay muchos tipos de válvulas accionadas mecánicamente, con dos grandes clases -equilibradas y no equilibradas- y muchos subtipos (y un extenso léxico al respecto).

Además de utilizarse para controlar el flujo de líquidos, las válvulas pueden utilizarse para aumentar la seguridad de un dispositivo. La válvula de descarga de una lavadora a presión aumenta la seguridad y protege la integridad de los componentes. Cuando se cierra la boquilla de una pistola pulverizadora, una válvula de descarga devuelve el agua al lado de entrada de la bomba (o al bypass). El descargador puede activarse por un aumento de la presión o por una caída del caudal.

Tres expertos hablaron con nosotros sobre lo que los contratistas deben saber sobre las válvulas de descarga. Ellos son: Ben Hagemann, gerente de compras de American Pressure, Inc. en Robbinsdale, MN; Gerardo González, gerente de producto-lavadoras a presión profesionales, Kärcher North America, Camas WA; Dr. Marlo Dean, gerente senior de servicios de apoyo, Kärcher North America, Camas, WA.

CT: ¿Qué debe entender un contratista sobre el papel de la válvula de descarga en una lavadora a presión?

Hagemann: Su importancia en cuanto a seguridad y funcionamiento.

González: Redirige el agua descargada por la bomba de vuelta a la entrada de la misma o a un depósito de agua -dependiendo de la configuración del equipo- cuando la pistola está cerrada. La configuración preferida por los contratistas para las aplicaciones móviles incluye grandes depósitos de agua, y en este caso, es conveniente redirigir el agua de vuelta al depósito cuando está en bypass para evitar el sobrecalentamiento de la bomba y maximizar la vida útil de la empaquetadura.

Dean: Correcto, pero esto podría hacer que el detergente sea bombeado de vuelta al depósito de agua generando una gran cantidad de espuma, y el operario no podrá enjuagar su detergente dependiendo de la configuración del sifón químico.

CT: ¿Qué indica que puede haber un problema con una válvula de descarga?

Hagemann: Las válvulas de descarga contienen una válvula de retención de retorno. Si la válvula de retención de retorno falla, el descargador no entrará en derivación y «descargará» la presión en el cabezal de la bomba. La bomba continuará bombeando a alta presión y acumulará temperatura mucho más rápido – esto no sólo pone la bomba en riesgo de daño sino que también se mostrará por la carga en el motor.
Las fugas de agua y el comportamiento incoherente también son signos de un posible fallo en un futuro próximo.

González: La señal típica cuando hay un mal funcionamiento del descargador es una reducción del flujo a través de la boquilla, lo que se traduce en una pérdida de presión.

Dean: El síntoma típico de un fallo del descargador es una pérdida de presión suave y repentina.

CT: ¿Por qué fallan las válvulas del descargador?

Hagemann: Hay una serie de razones por las que las válvulas de descarga fallan, incluso formas en las que pueden tener una vida útil más larga. La selección correcta del descargador, la plomería y los ajustes generalmente darán una larga vida útil. Muchas válvulas tienen opciones para los puertos de entrada; en muchos casos, los valores nominales cambian dependiendo del puerto que se utilice.
Utilizar un descargador más allá de sus ajustes recomendados y hasta los valores nominales máximos producirá una vida útil más corta.
Los descargadores son una pieza mecánica y se desgastarán como cualquier pieza mecánica. Algunos fabricantes de descargadores recomiendan lubricar el descargador cada 20.000 ciclos y, por lo general, aumentará la vida útil de la válvula de forma significativa.

González: Los problemas con las válvulas de descarga están comúnmente asociados con la calidad del agua que se utiliza. Los sólidos en el agua deterioran rápidamente varias partes del sistema de lavado a presión, pero la válvula de descarga es particularmente sensible a esta condición. Los sólidos pequeños, como los granos de arena, son muy abrasivos y dañan el sello metálico de las válvulas de descarga, permitiendo que se desvíe más agua, lo que resulta en un menor flujo a través de la boquilla.
También se asocian comúnmente con la falla de la válvula de descarga las aplicaciones de pistolas múltiples. Cada vez que se cierra una pistola en el sistema, la válvula de descarga necesita desviar el exceso de agua, por lo que cada pistola en el sistema aumenta la cantidad de ciclos de descarga y la posibilidad de fallo.

Decano: un ajuste excesivo del descargador, creando así un pico de presión elevado, dañará la válvula y el asiento. Las altas temperaturas del agua dañarán las juntas tóricas y los anillos que no están clasificados para estas altas temperaturas.

CT: ¿Debería un contratista alguna vez hacer una auto-instalación de una válvula de descarga?

Hagemann: Los contratistas tienen que ganarse la vida. Los limpiadores contratados más pequeños suelen ser del tipo «hágalo usted mismo» con una gran actitud para realizar el trabajo y hacer que el equipo funcione. Los contratistas más grandes suelen tener un mecánico en plantilla; a veces es el empleado más hábil al que se le asigna la tarea de reparación. Hay buenos argumentos para hacer que tener piezas de reparación en el sitio es una buena práctica empresarial.

La válvula de descarga es la pieza más complicada en una lavadora a presión y es una pieza que es crítica para la operación segura. Yo animaría a cualquier contratista a formar una buena relación con su distribuidor local… Tener expertos locales que puedan ayudarle a entender lo que ha ido mal y por qué sólo servirá para disminuir los gastos de las piezas y minimizar el tiempo de inactividad.

Dean: Según mi experiencia, la sustitución y el ajuste de las válvulas de descarga sólo debe ser realizado por un distribuidor o vendedor experimentado para evitar errores de instalación y ajuste.

CT: ¿Cuáles son los fundamentos de la instalación?

Hagemann: La instalación del descargador con conexiones de tuberías es parte de la instalación, la parte fácil. La parte difícil es tener el descargador ajustado correctamente. Demasiada tensión en el muelle y la presión atrapada aumentará y dañará los componentes, creará una situación insegura y posiblemente pondrá a los empleados en peligro.

En el lado más suave, si el descargador está ajustado un poco demasiado alto y la boquilla es demasiado pequeña, el motor trabajará en exceso.
Cuando instalamos un descargador, lo sustituimos por la misma válvula que utilizó el fabricante. También ajustamos la presión del sistema y comprobamos la presión atrapada. Revisamos el sistema para asegurarnos de que todos los componentes están diseñados para funcionar con el ajuste de presión y probamos el motor o el motor eléctrico para asegurarnos de que no está siendo sobrecargado. También es importante tener en cuenta los picos de presión o las altas presiones de los purgadores.

La presión del quemador puede ser alta por varias razones. Esto sólo se puede leer con un transductor, pero se mostrará en accesorios fallidos, mangueras, y otros inexplicable corta vida útil de las piezas. La presión de las trampas puede verse en un manómetro y dará problemas similares. Las altas presiones pueden evitarse con una válvula de descarga que funcione y esté bien ajustada.
Es importante que quien instale una válvula de descarga sepa lo que está haciendo y cómo funciona un sistema. No dudaría en decir que un contratista podría instalar una válvula de descarga, pero sólo sería con la condición de que tuviera una formación adecuada.

González: Retirar una válvula de descarga desgastada o dañada e instalar una nueva es bastante sencillo, sin embargo, el ajuste de la precarga del muelle de derivación en la válvula de descarga requiere un manómetro en el lado de descarga de la bomba, en cualquier lugar entre la salida de la bomba y la pistola de disparo. El manómetro se utiliza para asegurarse de que la presión atrapada mientras está en bypass no supera el límite recomendado de 200-500 psi por encima de la presión de trabajo. El descuido de este importante ajuste dará lugar a un bajo rendimiento de la lavadora a presión. Una precarga insuficiente equivale a demasiada agua desviada, lo que equivale a un flujo reducido a través de la boquilla.

Por otra parte, una precarga excesiva causará picos de alta presión y una presión atrapada excesiva; esta condición podría reducir la vida de varios componentes de la lavadora a presión. En las máquinas eléctricas, esto podría aumentar el consumo de amperaje y la temperatura del motor. Los contratistas experimentados que utilizan las herramientas adecuadas son capaces de ajustar la precarga correctamente y evitar estos problemas.

CT: ¿Cuál es la pepita de oro a tener en cuenta en relación con las válvulas de descarga?

Dean: Las válvulas de descarga deben ser seleccionadas especialmente para el flujo y la presión. La elección de una válvula de descarga incorrecta para la aplicación puede ser problemática y afectar al funcionamiento y la longevidad. Un ajuste incorrecto provocará picos de presión elevados, que dañarán la válvula de descarga y otros componentes, razón por la cual sólo los técnicos de servicio capacitados deben intentar reparar y dar servicio a las válvulas de descarga.
He experimentado a personas que hacen ajustes en válvulas de descarga sin usar un manómetro. Simplemente giran el ajuste basándose en la sensación de la pistola pulverizadora. Este procedimiento es un riesgo de fallo prematuro de la válvula de descarga y de otros componentes dañados por la alta presión.