水轮机的蜗壳

水轮机课程设计 蜗壳设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解水轮机蜗壳的基本结构及其在水力发电中的作用；2. 学生能够掌握蜗壳设计的基本原理，包括流速分布、水流角度和压力的计算；3. 学生能够了解并描述影响蜗壳效率的主要因素。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行蜗壳进出口直径、形状和长度的初步计算；2. 学生通过实际案例分析和模拟实验，培养解决蜗壳设计过程中遇到问题的能力；3. 学生能够运用CAD软件或其他绘图工具，绘制出符合技术要求的蜗壳结构图。

情感态度价值观目标：1. 学生通过课程学习，培养对水利工程学科的热爱和对水轮机蜗壳设计的兴趣；2. 学生在学习过程中，树立节能减排和可持续发展的观念，认识到蜗壳设计在环境保护和资源合理利用方面的重要性；3. 学生能够通过团队协作完成设计任务，培养沟通协调能力和集体荣誉感。

课程性质：本课程为应用实践性课程，结合理论知识和实际操作，提高学生的工程实践能力。

学生特点：学生为高中年级，具有一定的物理基础和数学计算能力，对工程设计和实践操作具有好奇心。

教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生主动参与，培养其解决问题的能力和创新思维。

通过分解课程目标为具体学习成果，使学生在课程结束时能够达到预定的教学效果。

二、教学内容1. 引言：水轮机蜗壳的作用与结构简介，使学生了解蜗壳在水轮机中的重要性。

相关教材章节：第一章 水轮机概述2. 蜗壳设计原理：a. 流体力学基础，包括流速分布、水流角度和压力的计算；b. 蜗壳设计的基本参数及其相互关系；c. 影响蜗壳效率的因素。

相关教材章节：第二章 水轮机蜗壳设计原理3. 蜗壳设计计算：a. 蜗壳进出口直径、形状和长度的计算方法；b. 实际案例分析，以加深学生对蜗壳设计的理解；c. 模拟实验，锻炼学生解决实际问题的能力。

相关教材章节：第三章 蜗壳设计计算4. 蜗壳设计实践：a. 运用CAD软件或其他绘图工具进行蜗壳结构图的绘制；b. 团队协作完成蜗壳设计任务，培养学生的沟通协调能力；c. 针对设计方案进行评价和优化。

中华人民共和国电力行业标准水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则发布实施中华人民共和国电力行业标准水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则主编部门中国水利水电第七工程局中国水利水电工程总公司批准部门中华人民共和国电力工业部批准文号号前言本标准是根据电力工业部本标准是水电站水轮发电机组安装一系列工艺导则的一部分导则的内容和要求是在总结国内大型水电站水轮机金属蜗壳安装施工经验的基础上提出尤其是归纳了近期投产的口等新一批百万千瓦级水电站的施工设备的成熟工艺并加以总结提高而编写的对工程施工和质量保证具有一定的指导意义和它主要包括以下基本内容般技术要求蜗壳管节的组装与焊接与蜗壳焊接检验蜗壳关于蜗壳的水压试为了统一多年来施工中经常采用的技术名称和术语赋予其真实的物理概念和工程单列一章给出了语的定义同时规定了标准的适用本标准制订工作始于年代当水利水电建设局提中式水轮机分瓣转轮组装焊项标准交中国水利水电第七工程局中国水利水电第七工程局按计划时间提出了征求意分发各单位征求意该征求意见稿编写的依据是基于当时已建成的以口等为代表的几个大型电站的施工经验和实由于机构变任务的影响及主要编写人员的人事变使上述两项工艺导则的编制工作中站水轮发电机标准化技术靠在中国水利水电工程总公于行政业务和施工技术归口管理的为按照电力工业部标准化体系表的要求水轮发电机组安装系列工艺导则已基本制订和分发下上述两项工艺导则应该在补充峡等电站施工经验的基础上重新列计划制发投入使在中国电力企业联合会标准化部的领导下在电力工业部水农司的大力支持新制订工作由中国水利水电工程总公司和电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责组织在制订过程中电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会对标准的报批行了多次的技术审查和规范化整理及校对使得制订工作能按计划完本标准的附录提示的本标准由中国电力企业联合会标准化部提本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会和水电站水轮机标准化技术委员会本标准起草单位本标准主要起草人李国本标准由电力工业部水电站水轮发电机标准化技术委员会负责目次前言范围引用标准术一般技术要求蜗壳管节的拼装与焊接蜗壳焊接蜗壳焊接检验蜗壳蜗壳水压试验附录示的蜗壳安装推荐控制测点及布置范围本导则规定了大中型竖轴式水轮机金属蜗壳现场组合安及本导则适用于以低合金结构钢为基本材料其抗拉强度等级小于或等于小型水轮机金属蜗壳的安装和焊接可参照本导则执本导则系根据有关范并结合实践中行之有效的施工经验和工艺方法而制执行中不排斥先进施工技术的推广和应引用标准下列标准的条文通过在本标准中引用而构成为本标准的条本标推出版本均为有所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能钢制压力容器附录钢制压力容器渗透探伤钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级钢制压力容器磁粉探伤水轮发电机组安装技术规范钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级压力钢管制造安装及验收规范水工金属结构焊工考试规则劳人号关于颁压力容器焊工考试通知中华人民共和国劳动人事部术语定义蜗壳瓦片组成单节蜗壳的最小基本单元一般由一片或多片瓦片组成一个蜗壳蜗壳单节组成蜗壳的基本单一台水轮机金属蜗壳由多节蜗壳单节组纵缝与蜗壳环向水流方向一致的焊蜗壳瓦片间组合焊环缝与蜗壳环向水流方向垂直的焊蜗壳单节间的组合焊蝶形边焊缝端与座环相结合的环形焊接定位节首先安装的起确定位置作用的第一节蜗壳凑合节蜗壳安装中最后合拢的大舌板蜗壳进口部接带过渡板管节和座环固定导叶的舌形耳板蜗壳进口部称设置在座环面连接座环与带过渡板管节的导流环设置在无蝶形边结构的座环环与蜗壳连接的环形焊缝内水环状弧形一般技术要求蜗壳瓦片质量蜗壳瓦片用样板检查弧度其偏差应符合表弧度偏差超过规定时应进行修表蜗壳瓦片弧度允许偏差蜗壳瓦片应进行外观检有或锈蚀等缺陷应经有关部门研究处理使蜗壳瓦片坡口几何尺寸应进行检查坡口应磨出金属光泽坡口边缘不小于范围的等应清除干蜗壳瓦片坡口不能立即组装焊接的部位应在干燥状态下涂上虫胶漆片或坡口装虫胶漆片溶液或坡口漆的瓦片存放时应垫上方焊接材料检查厂家提供的焊剂牌号是否符合图纸其质量和焊接工艺性能应符合有关合格证或标号不清者禁止使施工单位首次使用的焊剂应做焊接工艺评并根据评定成果制订出焊接工艺规程方可焊剂必须按照说明书要求的温度和时间进行当温度降至转入保温箱内保焊剂烘焙和管理应有专人每箱焊剂的烘焙温度和时间应作出记经烘焙的焊条严禁使焊工每次携带的焊条应放于保温筒内随用随取严禁露天使用后剩余的焊条应存入干燥箱内再次烘焙才准使重复干燥后没有用完的焊能再用于重要焊缝焊工凡参加蜗壳焊接工作的焊工应按照中华人民共和国劳动人事压力容器焊工考试的规定考试凡参加新钢种蜗壳和新焊接材料经过一段时间的操作其焊接工艺并作焊接试板试其焊缝外观质量应符合表焊工必须携带和保温筒等焊接工具每条焊缝焊接完后焊工应进行自检并打上钢施工技术人员负责员应由从事金属结构施工参加过型电站蜗壳或钢管安装的人员担施工技术人员除负责安装工程有关技术工作外应及时对安装尺寸误焊工焊接部工现场条度出记焊缝分类蜗壳焊缝按重要性分为一类焊缝蜗壳蜗壳凑合节蜗壳与钢管连接的凑合节纵缝及环缝蝶形边焊二类焊缝蜗壳与座环固定导叶的连接焊三类焊缝不属于类焊缝的其它焊焊接工艺一般规定在新钢种蜗壳焊接前应按第节的规定进行焊接工艺评定并根据评定成果报告的要求制订蜗壳应采用多层多道度一般不超过道宽度应根据焊接方式和焊接材料确每层焊前必须将上一层焊渣彻底间接头应错开蜗壳不预热焊接的最低环境温度应符合表的规定但应加温除焊接环境温度低于表使壁厚小于规定不应预热的蜗壳焊件也应适当予以表蜗壳允许不预热焊接的最低环境温度厚钢板焊前可参照表的规定缝每侧预热宽度应不小于板厚的要求焊前预热的焊件在焊接过程层间温度不应低于预热温度且不高于表蜗壳厚钢板焊前预热温度焊接时环境条件如有下列情况之一无特殊可靠防护措不得进下雪或有滴下低气高湿以上的强没有特殊规定焊缝均应采用分段退步焊分段长度为焊缝装配间隙为配间隙若大于应先进行补焊完才允许整条焊缝进行封底严禁在钢板表面引弧点和收弧点均应熔化在焊缝内且不应有未填满的弧定位焊缝长度为发现有等缺陷均应清除重焊需预热焊接的焊位焊时也应要求与主缝焊接相高强钢蜗壳正式焊接时应将定位焊缝焊后应清根的高强钢焊缝焊后应清用碳弧气刨清根应用砂轮机磨掉渗封底焊后不清根的焊缝应用软质焊焊条或直径下焊条进采用单面焊双面成型工调节焊接线能量和预热温度应兼顾各方面的般线能量控制在蜗壳焊缝外观质量应符合表的规定表焊缝外观质量标准焊缝出现裂纹时应进行质量分出出措施方可处理同一部位焊缝缺陷返修次数一般不应超过两次特殊情况下超过两次以上的焊缝返修处理应经施工监理工程师做好记焊接对装拉板所用的焊条及工艺方法应与主缝焊接要求相去除各种拉板时不应使用锤击用碳弧气刨切氧一乙炔再用砂轮磨禁损伤母蜗壳表面防腐蜗壳安装全部结束对焊缝部位及安装中表面受损部位进行机械清按设计规定补刷底漆注蜗壳管节的拼装与焊接单节蜗壳拼装与焊接单节蜗壳拼装应在钢平台上进行瓦片拼成单节形坡口纵缝处用弧度样板检查其偏差应符合表形坡口纵缝应预留反变形值一般可参照表表蜗壳变形推荐值蜗壳纵缝接头要求内壁完整齐其错牙值不得大于装间隙蜗壳拼装的允许偏差应符合表表蜗壳拼装允许偏差图蜗壳单节图蜗壳拼装后管口平面度应符合五月表蜗壳拼装后管口平面度坡口纵缝应先在使角度变形值向继续增加的一侧打底图焊接两遍后进行清根后纵缝两面应对称焊接每焊接一遍后用样板检查弧度变角变形程度调整其焊接顺形坡口纵缝焊接两遍后进行清根据角变形程度调整焊接顺焊缝表面及内部质量检查合格后进行圆度和开口尺寸的调应符合表后根据管节大小在单节内焊上各型支在高强钢蜗壳上焊接支撑材料应与主缝焊接相在蜗壳单节内外侧用油漆标明节中心箭头指示为先焊接图图坡口始焊侧示意图凸凹状态点还应打上对装找正用的标蜗壳对装与焊接为加快安装进度减少现场安装和焊接工作量可根据现场安装具体条件预先将两个单节蜗壳对装焊接在一一大蜗壳对装宜在钢平台上进行环缝对装应先从上下蝶形边开始向腰线压相邻管节的周长差应均匀分布在整个周长上蜗壳内壁错牙值不应大于板厚的应特别注意单节内不同厚度瓦片对周长值的环缝对装间隙为蜗壳环缝对装后用样板检查蝶形边的弧偏差不应大于检查时注意样板与蝶形边的角度变化同时校核对装后蜗壳蝶形边的弦长和开口处尺寸以及对装后蜗壳开口处对角线环缝焊接应根据焊缝长度确定焊接人般每位焊工施焊长度不宜超过从腰线开始向蜗壳与座环连接的开口处对焊如图环缝开口处宜先留出焊或只根以减少蜗壳与座环蝶形边对装时的刚蜗壳与座环蝶形边对装后再补焊满补焊前应彻底清理干净并检查有无裂纹以免留下示前进方示退焊方向图组装环缝焊接方向示意图拼装和对装后的纵和环缝经无损探伤检验合格后焊接吊耳焊接应由合格焊工施采用与蜗壳焊接相同注焊条注焊蜗壳安装蜗壳安装应具备的条件座环安装完期混凝土浇筑后回填灌浆养护合格座环基础螺栓已板已点焊固座环水平重新复顶盖或特制的座环内支蜗壳安装的控制点线已按座环安装后的实际中心和高程测附录座环内应搭好平盖应采用防护措施防止碰伤加工部施工具已备应正焊接环境条件应满足和蜗壳安装顺序蜗壳如有两个凑合分个工作面进图第工作面应从与十方向轴线重合的第一定位节开向顺时针方向安装至第一凑合第工作面从第一定位节进口向上游安装至与钢管连接的凑合工作面从座环特殊导叶由小舌板向逆时针方向安装至第二凑合面两个凑合节之间的安装顺序和方向可根据第两个工作面的进度而为防止环缝焊接应力过环缝条数不应超过正在焊接的环缝两部单节安装允许增加一安装凑合槽流环及其附凑合凑合口渐变段图蜗壳安装顺序图蜗壳安装方法及要求定位节安装在定位节进口断面座环上下蝶形边上各点焊一块挡板与控制点用钢线连成控制图蜗壳定位节吊装就位座环和蜗壳上蝶形边的对装间隙和错时要求过水面齐平局部错牙最大值应少于蜗壳板厚的且不大于隙为加以固一般先对装上蝶形根据蜗壳开口情况和高程起落定位节用与上蝶形边相同的对装方法和要求固定下蝶形调整定位节几何尺寸和安装误调整时按下列数据控制定位节进口断面中心偏差在高程偏差十管口与控制线倾斜应小于远点半径偏差小于好为负因为一般当加固后取去吊具蜗壳高程稍降低最远点半径稍增定位节出口断面只测量挡图定位节安装示意图高程和最远点半定位节必须加固后再松去吊装工后应有足够的刚最后复测安装尺寸符合表做好记录进行验表蜗壳安装允许偏差其它管节安装用与定位节相同的方法和要求固定好蝶形用吊式起重机和拉紧器等初调环缝对装间隙在间隙过大压缝时拉不拢或间隙过小压缝时顶不对装环缝应先由蝶形边开始向腰线进行压对装间隙应为牙应均匀地分布在整条环缝最大错牙值不应大于板厚的调整管口的高程和最远点半径直到符合表的规安装永久千斤顶和拉紧复测高程和员远点半做好记带过渡板管节的安装在带过渡板管节出口断面和定位节进口断面管口腰线各点焊一块定位挡中心点焊两对托板将带过渡板管节吊装就调整间隙按测量的周长和计算修正值预留错腰线开始向蜗壳开口处压此时应特别注意制造厂组装标调整高程和中心至符合表的规定安装永久螺旋千斤顶和拉紧小块过先进行试认板块位置无误时再根据实际情况修出坡缝安装也可安装固定后再修正坡尾节安装由座环特殊固定导叶向上游安装尾节导中心线和环固定导叶对注意制造厂组装时的标安装时导板座环蝶形边过渡区的角缝应边修正边拉拢同时要照顾进口断面的最远点半径和座环上蜗壳分度点对当蜗壳进口管节安装焊接后即可安装尾盖板和筋图座环盖盖板图尾部上下盖板和筋板图一般情况盖板尺寸偏配时一般修正靠蜗壳进口一侧不允许修割靠座环蝶形边一盖板安装后割出混凝土浇筑凑合节安装蜗壳凑合节应在其它环缝焊接完再下料时将瓦片覆盖缝器和相邻管节压紧凑合节板块应尽量向出口断面放环向长度较切割时应细致操作以满足装配间隙不致过出口两侧同时按实际尺寸用碳弧气刨修正坡从蝶形边向腰线方向切割压缝切割一段即压一段缝不宜整块板切完再压缝以防止切割时变形引起间隙过最后一条纵缝切割时应特别注纵缝对口间隙过蜗壳与钢管联接的凑合节下料方法与蜗壳凑合节下料方法相在焊接蜗壳侧环缝时与钢管联接一侧的拉板应断以便在焊接时能自由收引起座环在安装蜗壳与钢管联接段时应充分考虑平滑过加强板安装座环与蜗壳上蝶形边的加强板应按实际情况做样板下加强板运至现场后再按实际部位试装修座环蜗壳蝶形边贴加强板应在蝶形边焊接检查合格后再装配点附件安装蜗壳进入孔应按图纸放考虑廊道的实际位置必须保证入孔盖板座焊接和盖板门开关的方开孔装环缝检查合格后安装蜗壳排水槽钢用棉布临时封堵排水性层时必须取出封堵堵塞排水系装配时应力求与水流方向坡度一蜗壳焊接蜗壳环缝焊接蜗壳环缝焊接顺定位节开始按顺时针方向进行尾部自导板向逆时针方向进根据周长不同确定同时施焊人与组装环缝焊接相同焊接方法采用多图图蜗壳环缝焊接示意图环缝开形坡口时一般先焊仰焊一蜗壳环缝焊接过程最好连续进行中断焊接前最小焊接厚度不得小于板厚的三分之采用预热焊接中断焊接应采取保温措高强钢焊接应连续焊完并按设计要求作后热消氢处耳板焊接与座环固定导叶的连接焊缝焊接难度较质由经验丰富和焊接质量一贯优良的焊工施焊前应仔细加固点焊的拉清理坡口的氧化铁等切割为防止焊接面焊缝焊接两遍后进行清根焊接背采用焊接工艺措施控制焊接变形为焊接顺序见图耳板立焊中间横焊与固定导叶的立焊缝带过渡板的渐变段与带过渡板渐变段的横焊缝带过渡板渐变段下游带过渡板渐变段上游环缝图焊接顺序图凑合节焊接蜗壳凑合节的纵缝和第一条环缝焊接方法与蜗壳其它纵缝和环缝焊接要求相凑合节第二条环缝为封闭力较焊时宜采用叠图缝焊接应连续完第二条环缝从第二层焊接开始到盖面前最后一层焊接止应配合锤击锤头应磨成圆形其圆弧半径不应小于击的非过水后在内侧清焊接内蝶形边焊接应连续进行直至焊对高强钢焊缝应作后热消氢处蝶形边焊接前后均应测量座环水平焊接过程中宜应加强对座环水平的监加强板焊接加强板与座环筋板先焊座环一焊与蜗壳相接的一侧见图蜗壳蝶形边焊板加强图加强板焊接顺序图加强板与座环筋板搭应先焊接蜗壳一侧后焊接与座环筋板搭接一侧的角焊加强板与蝶形边焊缝十字相交处应在蝶形边焊缝两侧各断开不免焊缝交图导流环焊接导流环焊接在蝶形边焊缝焊接检查合格后进与座环下环板的联接应平滑过渡与座环蝶形边的焊缝按角焊缝的规范要求施焊焊后一般进行外观检查或磁粉探伤检蜗壳焊接检验蜗壳焊缝应作无损探伤检焊缝内部质量可选用射重要焊缝按设计要求可增加磁粉探伤或着色查长度环缝为纵缝和蝶形边为缝质量按应达到级纵缝和蝶形边焊缝应达到级射线透照质量为发现不合格不能确定缺陷深度时应用超声波探伤进行深度定位以免增加焊缝返修范围和次采用超声波探伤时检查长度和蝶形边均为缝应达到级纵缝和蝶形边焊缝应达到级检验等级为对超声波探伤有怀疑的部位应酌情进行复磁粉探伤和着色探伤分别按和钢制压力容器渗透探伤执蜗壳焊缝的无损探伤具有一定基础知识和相应方法探伤经验的级或级以上持证资格人员担蜗壳焊缝的探伤应在焊后或热处理结束后进对怀疑有延迟裂纹的部位应在后再进行复焊缝中缺陷返修后应按原探伤条件进行复探复探时应向返修段两端各延长至少扩大蜗壳探伤工作结束记录整理成册并按规范要求的内容及时编写出探伤报蜗壳加固与变形监测蜗壳安装焊接结束后应进行全面检测和加固加固前应编制加固方案然后保证加固具有足够的强度和刚在蜗壳混凝土浇筑对蜗壳和座环进行蜗壳水压试验如设计有特殊要求应按设计要求进行蜗壳水压试当仅仅以检验钢板材料性能或质量为主要目的而要求水压试验多台机组相同结构和同种材质采用的钢板性能温韧性好施工时能严格按评定的统一焊接工艺施及蝶形边焊缝按损焊后热处理的焊缝进行了热处理则可仅做其中一台的水压试验或不做水压试附录蜗壳安装推荐控制测点及布置表蜗壳安装推荐控制测点表连线应与钢管轴线校核蜗壳安装控制测点布置图。

滩坑水电站水轮机蜗壳安装与焊接质量控制-2019年文档资料一、简介水轮机蜗壳是水轮机的重要组成部分，它起着定向导流、增加水轮机进口总面积、提高水轮机进口平均速度和水轮机出口进量的作用。

同时，水轮机蜗壳还是水轮机叶轮的外形支撑部分。

在滩坑水电站水轮机蜗壳的安装过程中，焊接质量的控制是关键，对于保证水轮机蜗壳的性能和寿命具有重要作用。

本文将探讨滩坑水电站水轮机蜗壳安装与焊接质量控制的相关知识。

二、水轮机蜗壳安装1. 工艺流程蜗壳安装的工艺流程如下：1.装配前准备工作：清理、标号、检查。

2.装配定位：根据设计图纸、顶底板、轴套，确定水轮机蜗壳的位置并进行定位。

3.轴与蜗壳配合：按设计要求调整轴线尺寸，并与轴套及密封垫配合。

4.拉紧：将蜗壳上下法兰和轴套紧固螺栓分别按一定顺序分次拧紧，并测量蜗壳相对轴线的位置误差。

5.牵引试压：进行牵引试压，检查密封性和装配质量，并测量泄漏率。

6.毒化：蜗壳内腔喷涂底漆、中漆、面漆。

2. 注意事项1.定位准确：在安装前，应认真检查蜗壳的相关尺寸与轴线位置是否符合要求，确保蜗壳安装位置准确。

2.拉紧顺序正确：在蜗壳上下法兰和轴套的紧固螺栓拧紧时，应按照一定的顺序分次拧紧，避免产生扭曲变形。

3.牵引试压保证质量：在进行牵引试压时，应保证压力均匀，防止蜗壳变形和破裂，并进行泄漏率的检测。

三、焊接质量控制1. 焊接材料蜗壳一般采用碳素钢或低合金钢材料，焊接材料为符合要求的焊接电极和焊丝。

2. 焊接工艺1.焊接前处理：对于有油污和难以清除的表面，应先进行清洗，部位的油脂、焊接渣等物质应清除干净。

2.焊缝准备：焊缝准备应符合设计要求，划好焊接线，并检查焊枪头是否干净。

3.焊接前预热：大型的蜗壳需要预热。

4.焊接质量检验：焊接质量检验应符合国家标准要求，检查焊缝质量是否符合设计规定，在质量检验中要使用倍增器进行检查和评定。

5.焊接参数控制：主要是控制电流、电压、速度和焊接时间等参数，选择合适的参数可以保证焊缝的质量。

第五章 蜗壳 88第五章 蜗壳45 蜗壳形式与其主要尺寸的选择现代的中型及大型水轮机都是用蜗壳引导进水的。

各种水力实验中所进行的试验指出，设计合理的蜗壳，它的引水能力及效率与小型水轮机所采用的明槽式装置及罐式机壳相比较并无明显的降低。

蜗壳的优点是可以大大缩短机组之间的距离，这在选择电站厂房的大小时，有着很大的意义。

从蜗壳的研究当中，可以确定各种不同水头下蜗壳内的最佳水流速度，最合理的蜗壳形式，经及制造它的材料。

大部分的转桨式及螺桨式水轮机都采用梯形截面的混凝土蜗壳。

目前设计混凝土蜗壳的最高水头是30～35公尺。

然而，有很多大型水电站，在水头低于35公尺时还应用金属蜗壳。

轴向辐流式水轮机通常采用金属蜗壳，按照水头及功率的不同，金属蜗壳可由铸铁或铸钢浇铸（图62），焊接（图63）或铆接而成。

图64所示是根据水轮机的水头及功率，对于各种不同型式蜗壳通常所建议采用的范围。

蜗壳的大小决定了它的进水截面，而进水截面是与所采取的进水速度有关的。

最通用的进水速度与水头之间的关系，对于12～15公尺以下的水头来说如下式所示：H k v v c = (84)式中 c v —蜗壳中的进水速度；H —有效水头；v k —速度系数，约为1.0。

中水头或高水头则常应用下列关系：30v c H k v = (85)如果把列宁格勒斯大林金属工厂和其它制造厂所出品的中水头及高水头水轮机的现有蜗壳进水速度画在圆上，那么对于水头超过12～15公尺时，我们可得符合下式的曲线：30c H v 5.1=然而，有许多由列宁格勒斯大林金属工厂及外国厂家制造的良好的蜗壳，进水速度大大超过了所示的数值。

图65所示为根据有效水头选择蜗壳进水速度用的诺模图，此图是根据上述的公式而做成的。

46 蜗壳的水力计算当工质—水，流经水轮机的运动机构—转轮时，由于运动量的变化而产生流体能量的转变。

这可用水轮机的基本方程式来表示：gh ηu v u v r u u 2211=-由蜗壳所产生的环流（旋转）及速度v u1只与当时一瞬间的流量Q 和蜗壳尺寸有关。