水環真空泵的構造特點是泵軸上安裝了對于圓柱形泵殼偏心的星形葉輪，啟動前，向泵內注入規定高度的水。當葉輪旋時，由于離心力的作用將水甩至泵體四壁，形成一個和轉軸同心的水環，水環上部的內表面與輪殼相切，水環下半部的內表面則與輪殼形成了一個氣室，這個氣室的容積在右半部是遞增的，在前半圈中隨著輪殼與水環間容積的增加而形成真空，因此空氣通過抽水管及真空泵泵殼端蓋上月牙形的進氣口被吸入真空泵內；在后半圈中，隨著輪殼與水環間容積的減少而空氣被壓縮，經過泵殼端蓋上另一個月牙形排氣口被排出。葉輪不斷地旋轉，水環真空泵就能把空氣抽走。
水環真空泵最初用作自吸水泵，而后逐漸用于石油、化工、機械、礦山、輕工、醫藥及食品等許多工業部門。在工業生產的許多工藝過程中，如真空過濾、真空引水、真空送料、真空蒸發、真空濃縮、真空回潮和真空脫氣等，水環真空泵得到廣泛的應用。
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