Una carcassa de voluta es coneix comunament com a cambra d'admissió d'aigua en forma d'a, abreujada com a "closca de cargol". Per garantir un subministrament uniforme d'aigua al mecanisme de guia de l'aigua, la secció transversal disminueix gradualment. A més, pot crear el remolí necessari per reduir la càrrega de treball del mecanisme de guia de l'aigua.
S'ha de dimensionar adequadament per minimitzar les pèrdues hidràuliques i reduir les dimensions de la planta i les inversions d'enginyeria civil. Es tracta d'una disposició tancada de formigó armat o metall, adaptable a diversos requisits de capçal i capacitat. La closca de caragol és la cambra d'admissió més utilitzada a les turbines de reacció.
Classificació:
Les carcassas de la turbina es poden dividir en metall i formigó.
Metall:
L'angle que envolta des de l'extrem del morro fins a la secció d'entrada s'anomena angle inclòs de la closca del cargol. Les turbines de capçalera alta utilitzen principalment metall. El metall es pot classificar en tipus de soldadura, soldadura fosa i fosa segons els seus mètodes de fabricació. El tipus estructural de metall està estretament relacionat amb el capçal i la mida de la turbina. La soldadura fosa i la fosa s'utilitzen generalment per a turbines de flux mixt d'alta capçalera amb un diàmetre D1<3m. La secció transversal del metall sol ser circular per estalviar acer, i el gruix de les plaques d'acer hauria de variar segons les diferents condicions de tensió de la secció. En general, el gruix de la secció d'entrada de la closca del cargol és més gran i disminueix cap a l'extrem del nas.
La situació d'estrès del metall és complexa, que implica no només estrès de paret prima causada per la pressió interna de l'aigua, sinó també tensions locals causades per diferències de rigidesa a la connexió entre la closca del cargol i l'anell del seient i a la connexió entre plaques d'acer de diferents gruixos. dins de la mateixa secció axial.
La força de la closca del cargol s'ha de calcular en funció de la pressió interna de l'aigua, suposant que la pressió interna de l'aigua de la closca del cargol està totalment suportada per la pròpia closca del cargol, per determinar el gruix de la placa d'acer de la closca del cargol per garantir el seu funcionament normal. A més de l'estrès de paret prima, a causa de la gran rigidesa i la petita deformació de les vores del disc de l'anell del seient, la closca de caragol es pot considerar rígidament connectada a l'anell del seient, la qual cosa genera tensions locals addicionals a la placa d'acer de la closca de caragol. A més, en la connexió de plaques d'acer de diferents gruixos dins d'una mateixa secció axial, també es generaran tensions locals addicionals a causa dels diferents gruixos de les plaques d'acer, similar a la situació de la connexió entre la closca de caragol i l'anell del seient. El càlcul de la resistència d'aquesta part pot fer referència a materials rellevants.
Les turbines de flux mixt de capçalera gran i mitjana utilitzen generalment estructures soldades amb placa d'acer. La connexió entre la closca del cargol i l'anell del seient també està soldada. El nombre de seccions soldades per a petxines de caragol soldades no hauria de ser massa petit, ja que afectarà el rendiment hidràulic de la closca de caragol. Tanmateix, l'ús de massa seccions per fer el perfil de la closca de caragol el més suau possible i millorar el seu rendiment hidràulic comportarà dificultats i aspectes poc econòmics a la fabricació i instal·lació.
Les closques de cargols fosos tenen una rigidesa més gran i poden suportar certa pressió externa, sovint servint com a punts de suport de les turbines i disposant directament el mecanisme de guia i els seus dispositius de transmissió sobre elles. Les closques de cargols fosos generalment no estan completament enterrades al formigó. Segons els diferents caps d'aplicació, es poden utilitzar diferents materials per a les closques de cargols fosos. El ferro colat s'utilitza generalment per a unitats petites amb capçals inferiors a 120 m; L'acer fos s'utilitza principalment quan el capçal supera els 120 m; i l'acer inoxidable també es pot utilitzar per a petxines de cargol fosos quan el cap és molt alt i l'aigua conté un gran nombre de partícules sòlides.
Les closques de caragols soldades amb fosa són adequades per a turbines de flux mixt de capçalera alta amb dimensions reduïdes, similars a les closques de caragols colades. La carcassa exterior de les petxines de caragol soldades amb fosa es pressiona a partir de plaques d'acer, i les pales de guia fixes i els anells de seient generalment es fan i després es solden per formar una part integral. Es requereix un tractament tèrmic necessari després de la soldadura per eliminar l'estrès de la soldadura.
Petxines de caragol de formigó:
Generalment s'utilitzen per a centrals elèctriques grans i mitjanes amb capçals inferiors a 40 m, creades principalment com una cavitat en espiral directament dins d'un gran volum de formigó a la part submarina de la central. Quan s'aboca la part submarina de la central elèctrica, la plantilla espiral està preinstal·lada i, després de treure la plantilla, es converteix en la closca del cargol. Per reforçar la closca de caragol, s'afegeix un gran nombre de barres d'armadura al formigó, per la qual cosa de vegades també s'anomena closca de caragol de formigó armat.
