水環真空泵內裝有帶固定葉片的偏心轉子，當葉輪按圖中順時針方向旋轉時，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。
液環與轉子葉片一起構成可變容積的一種旋轉變容積真空泵。
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，水環式真空泵就能把空氣抽走。
02液環真空泵的優點
液環真空泵和其它類型的機械真空泵相比有如下優點：
1）結構簡單，制造精度要求不高，容易加工。
2）結構緊湊，泵的轉數較高，一般可與電動機直聯，無須減速裝置。故用小的結構尺寸，可以獲得大的排氣量，占地面積小。
3）壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。
4）由于泵腔內沒有金屬磨擦表面，無須對泵內進行潤滑，而且磨損很小。轉動件和固定件之間的密封可直接由水封來完成。
5）吸氣均勻，工作平穩可靠，操作簡單，維修方便。
03液環真空泵的缺點
1）效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。
2）真空度低，這不僅是因為受到結構上的限制，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限制。
用水作工作液，極限壓強只能達到2~8kPa。如用油作工作液，可達130Pa。
3）對抽氣介質潔凈度要求高，因液環泵的轉子端面與泵蓋的間隙較小，轉子的軸向串量小于0.4mm。
如有雜質將會將葉輪卡住，液環真空泵超電流停泵，甚至液環真空泵無法正常盤車。
總之，由于水環泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。
由于沒有排氣閥及摩擦表面，故可以抽除帶塵埃的氣體、可凝性氣體和氣水混合物。
有了這些突出的特點，盡管它效率低，仍然得到了廣泛的應用。
04液環真空泵應用
液環真空泵最初用作自吸水泵的灌泵，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。
在煉油生產的許多工藝過程中，如常減壓裝置的減壓塔頂抽真空系統、潤滑油加氫裝置及沸騰床渣油加氫裝置的減壓塔頂抽真空系統等，液環真空泵得到廣泛的應用。
單純的液環真空泵獲得的真空度較低，目前國內一般單級液環泵極限壓力的設計值通常在2～8kPa，不能滿足減壓塔頂抽真空系統的真空度要求，而單純的蒸汽噴射真空泵通過多級串聯能達到較高的真空度，但蒸汽耗量大，如果蒸汽供應不足，對系統影響很大。
因此，采用一級蒸汽噴射泵+二級蒸汽噴射泵并聯液環真空泵組合抽真空工藝既可獲得要求的真空度，又能使蒸汽的耗量大大減少，是目前減壓塔頂最應用最成熟的工藝。
液環泵也可用作壓縮機，稱為液環式壓縮機，是屬于低壓的壓縮機，其壓力范圍一般為100~200×103Pa（G）壓力。
由于真空應用技術的飛躍發展，液環泵在粗真空獲得方面一直被人們所重視。
由于液（水）環泵中氣體壓縮是等溫的，故可抽除易燃、易爆的氣體，此外還可抽除含塵、含水的氣體，因此，液環泵應用日益增多。
液環式真空泵的工作液也可采用其他合適的液體，不管采用哪種工作液均統稱為液環式真空泵。液環式真空泵是真空泵中最常見、應用最廣泛的一種泵。
05液環真空泵的汽蝕
1）氣蝕產生原理
液環真空泵需要用液體作為作業的介質。工作液體在某一溫度下有對應的飽和蒸汽壓。
當吸氣區域的真空壓力越接近工作液體的飽和蒸汽壓時，該區域的液環內表面會氣化產生大批的氣泡。
當吸入區域的壓力達成工作液的飽和蒸汽壓時就會達到沸騰狀，吸氣腔內則全部充滿了工作液的蒸汽，此時泵對外的吸氣能力接近于零，而此時泵的汽蝕現象也是最嚴重的。
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在泵發生氣蝕時，氣泡在低壓區陸續產生。隨著葉輪的轉動，夾在相鄰兩個葉片之間的氣泡進入到壓縮與排出區域時，又會驟然破裂。
氣泡破裂形成的空穴使得周圍的液體高速流向空穴內而形成局部高頻的水錘。
伴隨劇烈的水擊就會產生噪聲和振動，以至于可以聽到像爆豆似的劈劈啪啪的動靜。
2）氣蝕的危害
假設上述氣泡在金屬表面上破裂，金屬表面將遭到連續劇烈的水擊后出現麻點，金屬晶粒松動并掉落而成蜂窩狀，甚至穿孔。
水環真空泵的氣蝕損壞和離心式水泵的氣蝕損壞原理是一樣的，都是在氣泡發生和破裂的部位，金屬表面出現點蝕現象，嚴重的會出現蜂窩狀損壞。
如果真空泵葉輪在氣蝕部位有較大的殘余壓力，還會致使葉輪發生裂紋。
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氣蝕損壞除機械效果外，還伴隨有電解、化學腐蝕等多種效果。實際損壞情況表明，泵過流部件氣蝕損壞的部位恰是氣泡破裂的部位。
3）消除方法及預防
液環真空泵在氣蝕狀態下長時間工作，會造成泵的噪聲、振動變大，乃至對泵造成損壞，因而應盡量防止水環真空泵在氣蝕狀態下工作，可經過以下措施來防止氣蝕的發生:
?降低工作液的溫度
在液環真空泵工作壓力點為固定值的前提下，降低工作液的溫度后作業液的飽和蒸氣壓會隨著溫度的降低而降低，當工作液的飽和蒸氣壓低于泵的工作壓力一定程度時就可以達到避免氣蝕的效果。
?降低吸入氣體溫度
如果吸入氣體溫度過高，氣體在與泵內液體接觸時，壓縮熱以及氣體本身的熱量都會傳遞到液體中，從而使液環溫度升高，也就是使泵腔內液體的飽和蒸汽壓升高。
相反，降低吸入氣體溫度可以降低液環溫度，從而降低泵腔內液體的飽和蒸汽壓。
同理，當吸入的氣體是飽和蒸汽時要比是吸入干空氣時要更容易產生氣蝕。
?保持充足的供液量
工作液作為液環真空泵的工作介質，同時也能帶走泵內氣體壓縮產生的熱量起到冷卻作用。
充足的工作液供液量可以降低工作液的溫升，較低的液環溫度就有較低的飽和蒸氣壓，就能避開氣蝕產生的條件。
所以當設計工作液為閉環的機組時為保障充足的供液量，工作液管道的長度不能太長、尺寸不能太小，選擇冷卻器的管阻也不能太大。工作液管道堵塞時也要及時疏通清洗。
?提高選型的準確性
使真空泵運行在安全區域在選型階段，確定真空泵吸入壓力及進水的溫度時應避開真空泵能輕易產生氣蝕的范圍，即防止真空泵在臨界溫度或臨界吸入真空壓力以內的區域運行，盡量避免氣蝕的產生。
?安裝氣蝕保護管路
安裝有氣蝕保護管的真空泵，氣蝕過程中產生的氣泡是在壓縮過程時破裂，從外部引入壓力較高的不凝氣體可以及時補充因氣泡破裂出現的空穴，這樣可以大大減輕氣蝕對泵的危害并降低氣蝕導致的噪聲和振動。
?配大氣噴射器
大氣噴射器是利用液環真空泵工作時與大氣壓之間的壓差，將大氣引入工作噴嘴，得到超音速射流，在混合室造成真空，從而將被抽氣體吸入。
兩股氣體混合后，經過擴壓管，由液環真空泵將混合氣體帶走。
此時大氣噴射器的極限真空度可以達到10mbar以下，而液環真空泵的進氣口壓力一般在120~160mbar，在這壓力范圍是不會產生氣蝕現象的。
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?選用具有更低的飽和蒸汽壓的液體作為工作液。比如：乙二醇溶液、潤滑油等。選擇工作液時，其密度、黏度等最好能與水相接近。
?泵的葉輪、圓盤選用抗氣蝕沖擊較強的材質。比如304，316不銹鋼材質等。
當真空泵應用于既有腐蝕又有氣蝕發生的場合時，如果選用材質不合適，氣蝕與腐蝕共同作用，將會大大縮短真空泵的使用壽命。
