水環式真空泵(water-sealing vacuum pump)是抽放井下沼氣所用的真空泵。該真空泵抽放負壓高、流量小、適用於抽放量不大、要求抽放負壓高的礦井使用。水環式真空泵安全性好，一般礦井都要求較高的抽放負壓，所以使用較廣泛。

　　水環泵最初用作自吸水泵。是由葉輪、泵體、吸排氣盤、水在泵體內壁形成的水環、吸氣口、排氣口、輔助排氣閥等組成的。

　　水環泵係統

　　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，水環泵得到廣泛的應用。由於真空應用技術的飛躍發展，水環泵在粗真空獲得方麵一直被人們所重視。由於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，水環泵應用日益增多。

　　在泵體中裝有適量的水作為工作液。當葉輪按圖中順時針方向旋轉時，水被葉輪拋向四周，由於離心力的作用，水形成了一個決定於泵腔形狀的近似於等厚度的封閉圓環。水環的下部分內表麵恰好與葉輪輪轂相切，水環的上部內表麵剛好與葉片頂端接觸(實際上葉片在水環內有一定的插入深度)。此時葉輪輪轂與水環之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成和葉片數目相等的若幹個小腔。如果以葉輪的下部0°為起點，那麽葉輪在旋轉前180°時小腔的容積由小變大，且與端麵上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當吸氣終了時小腔則與吸氣口隔絕;當葉輪繼續旋轉時，小腔由大變小，使氣體被壓縮;當小腔與排氣口相通時，氣體便被排出泵外。

　　綜上所述，水環泵是靠泵腔容積的變化來實現吸氣、壓縮和排氣的，因此它屬於變容式真空泵。

　　葉輪被偏心的安裝在泵體中，當葉輪旋轉時，進入水環泵泵體的水被葉輪拋向四周，由於離心力的作用，水形成了一個與泵腔形狀相似的等厚度的封閉的水環。水環的上部內表麵恰好與葉輪輪轂相切，水環的下部內表麵剛好與葉片頂端接觸。此時，葉輪輪轂與水環之間形成了一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成與葉片數目相等的若幹個小腔。如果以葉輪的上部0°為起點，那麽葉輪在旋轉前180°時，小腔的容積逐漸由小變大，壓強不斷的降低，且與吸排氣盤上的吸氣口相通，當小腔空間內的壓強低於被抽容器內的壓強，根據氣體壓強平衡的原理，被抽的氣體不斷地被抽進小腔，此時正處於吸氣過程。當吸氣完成時與吸氣口隔絕，從Ⅱ-Ⅱ到Ⅲ-Ⅲ斷麵，小腔的容積正逐漸減小，壓力不斷地增大，此時正處於壓縮過程，當壓縮的氣體提前達到排氣壓力時，從輔助排氣閥提前排氣。從斷麵Ⅲ-Ⅲ到Ⅰ-Ⅰ，而與排氣口相通的小腔的容積進一步地減小壓強進一步的升高，當氣體的壓強大於排氣壓強時，被壓縮的氣體從排氣口被排出，在泵的連續運轉過程中，不斷地進行著吸氣、壓縮、排氣過程，從而達到連續抽氣的目的。

　　優點

　　結構簡單，製造精度要求不高，容易加工。

　　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，占地麵積也小。

　　壓縮氣體基本上是等溫的，即壓縮氣體過程溫度變化很小。

　　由於泵腔內沒有金屬磨擦表麵，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。

　　吸氣均勻，工作平穩可靠，操作簡單，維修方便。

　　缺點

　　效率低，一般在30%左右，較好的可達50%。

　　真空度低，這不僅是因為受到結構上的限製，更重要的是受工作液飽和蒸氣壓的限製。用水作工作液，極限壓強隻能達到2000~4000Pa。用油作工作液，可達130Pa。

　　總之，由於水環泵中氣體壓縮是等溫的，故可以抽除易燃、易爆的氣體。由於沒有排氣閥及摩擦表麵，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。

　　特點

　　結構緊湊、工作平衡可靠和流量均勻，所以化工生產中多用來輸送或抽吸易燃、易爆和有腐蝕性的氣體。水環式真空泵由於葉輪攪拌液體，損失能量大，故其效率很低。