水環(huán)真空泵由于具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡(jiǎn)便，對(duì)環(huán)境有著非常強(qiáng)的適應(yīng)能力，因而在實(shí)際生產(chǎn)之中有著最為廣泛的應(yīng)用，然而水環(huán)真空泵在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中，其存在的故障問(wèn)題卻制約著自身的有效使用。

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不同型號(hào)的水環(huán)真空泵盡管結(jié)構(gòu)有所不同，但其基本原理都大致相同，水環(huán)真空泵中最典型的類型便是單級(jí)單作用、軸向吸排氣的水環(huán)真空泵，單級(jí)單作用水環(huán)真空泵的結(jié)構(gòu)有進(jìn)氣口、出氣口、泵蓋、泵殼、葉輪、隔板、電機(jī)等。
在水環(huán)真空泵工作時(shí)，電機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)，使得工作腔內(nèi)的水在離心力的作用下形成水環(huán)，若水環(huán)適當(dāng)，則形成的水環(huán)在上側(cè)剛好與輪轂相切，在下側(cè)剛好與葉輪頂端相接觸。此時(shí)水環(huán)內(nèi)表面、輪轂與葉片之間會(huì)形成一個(gè)個(gè)大小不等互不相通的月牙形空間。
當(dāng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，圖中右側(cè)的月牙形空間的體積就會(huì)從小變大，從而使壓力降低，與吸氣孔相通時(shí)，氣體就會(huì)被吸入;而當(dāng)它的體積從大變小時(shí)，則氣體就會(huì)被壓縮，壓力增大，當(dāng)氣體被壓縮到一定程度時(shí)，使其與排氣孔相通，氣體就會(huì)被排出。
由于補(bǔ)充水可以連續(xù)導(dǎo)入，水環(huán)基本可以保持恒溫狀態(tài)，而且還能吸收由于壓縮氣體產(chǎn)生的熱量，所以這個(gè)過(guò)程也可以近似看作是一個(gè)等溫過(guò)程。
水環(huán)真空泵工作時(shí)的能量傳遞過(guò)程如下：在吸入側(cè)，葉輪將能量傳遞給水，使其動(dòng)能增加，并形成水環(huán)，之后水環(huán)的動(dòng)能再轉(zhuǎn)化成壓能，并傳遞給氣體，從而實(shí)現(xiàn)壓縮排氣的過(guò)程，水環(huán)真空泵的工作原理實(shí)際上和其他容積式泵的原理很相似，其區(qū)別之處只是水環(huán)真空泵能量傳遞的媒介是水環(huán)。
由于受到飽和蒸汽壓的限制，水環(huán)真空泵用水做工作液時(shí)極限壓強(qiáng)只能達(dá)到2000～4000Pa，此外，水環(huán)真空泵效率低也是水環(huán)真空泵最為普遍的缺點(diǎn)，一般效率在35%左右。
但是由于水環(huán)真空泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、等溫壓縮、維修方便等眾多優(yōu)點(diǎn)，所以在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。