當葉輪按圖中指示的方向順時針旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個決定于泵腔形狀的近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，臺式真空泵，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180°時小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時，小腔由大變小，使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時，礦用水環(huán)真空泵，氣體便被排出泵外。
許多化工、制藥行業(yè)的真空蒸餾、濃縮、脫水、干燥以及發(fā)電廠的抽除尾氣都要求在吸入壓力為3--8kPa之間有較大的抽氣量，單級水環(huán)真空泵在這一區(qū)間抽氣能力已相當弱，而兩級水環(huán)真空泵和帶一級大氣噴射器的兩級水環(huán)真空泵的特點是在該區(qū)間有較大的吸氣量，在2000年以前對于兩級泵的需求大多是15m3／min以下，而現(xiàn)在達40-50m3／min。此外，還應當指出，單級水環(huán)真空泵帶一級大氣噴射器時，如果設計合理，真空泵廠家，在吸入壓力為4--5kPa時仍有較大的抽氣量，這大大擴大了單級水環(huán)真空泵的使用范圍，湖北真空泵，如我國某飛機研究所就使用該類泵多臺。
水環(huán)泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優(yōu)點：
結(jié)構簡單，制造精度要求不高，容易加工。
結(jié)構緊湊，泵的轉(zhuǎn)數(shù)較高，一般可與電動機直聯(lián)，無須減速裝置。故用小的結(jié)構尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積也小。
壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。
由于泵腔內(nèi)沒有金屬磨擦表面，無須對泵內(nèi)進行潤滑，而且磨損很小。轉(zhuǎn)動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
吸氣均勻，工作平穩(wěn)可靠，操作簡單，維修方便。
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