O carcasă Volute este denumită în mod obișnuit cameră de admisie a apei în formă de a, abreviată ca „cochilie de melc”. Pentru a asigura alimentarea uniformă cu apă a mecanismului de ghidare a apei, secțiunea transversală a acestuia scade treptat. În plus, poate crea vârtejul necesar pentru a reduce sarcina de lucru a mecanismului de ghidare a apei.
Ar trebui să fie dimensionat corespunzător pentru a minimiza pierderile hidraulice și a reduce dimensiunile instalației și a investițiilor de inginerie civilă. Este un aranjament inchis din beton armat sau metal, adaptabil la diverse cerinte de cap si capacitate. Învelișul de melc este camera de admisie cel mai frecvent utilizată în turbinele de reacție.
Clasificare:
Învelișurile turbinei pot fi împărțite în metal și beton.
Metal:
Unghiul cuprins de la capătul nasului până la secțiunea de admisie se numește unghiul inclus al cochiliei de melc. Turbinele cu înălțime mare folosesc în cea mai mare parte metal. Metalul poate fi clasificat în tipuri sudate, sudate turnate și turnate în funcție de metodele lor de fabricație. Tipul structural de metal este strâns legat de capul și dimensiunea turbinei. Sudate turnate și turnate sunt utilizate în general pentru turbinele cu flux mixt cu înălțime mare, cu un diametru D1<3m. Secțiunea transversală a metalului este de obicei circulară pentru a economisi oțel, iar grosimea plăcilor de oțel ar trebui să varieze în funcție de diferitele condiții de efort ale secțiunii. În general, grosimea secțiunii de intrare a cochiliei de melc este mai mare și scade spre capătul nasului.
Situația de solicitare a metalului este complexă, implicând nu numai solicitări pe pereți subțiri cauzate de presiunea internă a apei, ci și solicitări locale cauzate de diferențele de rigiditate la legătura dintre cochilia de melc și inelul scaunului și la legătura dintre plăcile de oțel de diferite grosimi. în cadrul aceleiaşi secţiuni axiale.
Coaja de melc trebuie să fie calculată pe baza presiunii interne a apei, presupunând că presiunea internă a apei a cochiliei de melc este suportată în întregime de cochilia de melc în sine, pentru a determina grosimea plăcii de oțel a cochiliei de melc pentru a asigura funcționarea normală a acesteia. În plus față de solicitarea peretelui subțire, datorită rigidității mari și a deformării mici a marginilor discului inelului scaunului, carcasa de melc poate fi considerată conectată rigid la inelul scaunului, ceea ce generează tensiuni locale suplimentare în placa de oțel a carcasei de melc. În plus, la îmbinarea plăcilor de oțel de grosimi diferite în cadrul aceleiași secțiuni axiale, vor fi generate și tensiuni locale suplimentare din cauza grosimilor diferite ale plăcilor de oțel, similar cu situația de la legătura dintre carcasa de melc și inelul scaunului. Calculul rezistenței acestei piese se poate referi la materiale relevante.
Turbinele cu flux mixt cu cap mare și medie utilizează în general structuri sudate cu plăci de oțel. Legătura dintre coaja de melc și inelul scaunului este de asemenea sudată. Numărul de secțiuni sudate pentru coji de melc sudate nu trebuie să fie prea puțin, deoarece va afecta performanța hidraulică a cochiliei de melc. Cu toate acestea, folosirea prea multor secțiuni pentru a face profilul de coajă de melc cât mai neted posibil și pentru a-și îmbunătăți performanța hidraulică va aduce dificultăți și aspecte neeconomice în fabricație și instalare.
Cojile de melc turnate au o rigiditate mai mare și pot rezista la o anumită presiune exterioară, servind adesea drept puncte de sprijin ale turbinelor și aranjează direct mecanismul de ghidare și dispozitivele sale de transmisie pe acestea. Cojile de melc turnate nu sunt în general îngropate complet în beton. În funcție de diferitele capete de aplicare, pot fi utilizate diferite materiale pentru coji de melc turnate. Fonta este folosita in general pentru unitatile mici cu capete mai mici de 120m; oțelul turnat este folosit mai ales când capul depășește 120m; iar oțelul inoxidabil poate fi folosit și pentru coji de melc turnate atunci când capul este foarte înalt și apa conține un număr mare de particule solide.
Cojile de melc sudate prin turnare sunt potrivite pentru turbinele cu flux mixt cu înălțime înaltă, cu dimensiuni mici, similare cojilor de melc turnate. Carcasa exterioară a cochiliilor de melc sudate turnate este presată din plăci de oțel, iar paletele de ghidare fixe și inelele de scaun sunt în general turnate și apoi sudate pentru a forma o parte integrantă. Tratamentul termic necesar este necesar după sudare pentru a elimina stresul de sudare.
Coji de melci de beton:
Ele sunt utilizate în general pentru centrale mari și mijlocii cu capete sub 40 m, create în principal ca o cavitate spirală direct într-un volum mare de beton în partea subacvatică a centralei. Când turnați partea subacvatică a centralei, șablonul în spirală este preinstalat, iar după îndepărtarea șablonului, acesta devine coajă de melc. Pentru a întări cochilia de melc, pe beton se adaugă un număr mare de bare de armare, așa că uneori este numită și cochilii de melc din beton armat.
