水环式真空泵，亦称为液环真空泵，属于粗真空获取设备，其极限真空度通常在2000至4000帕斯卡范围内。若串联大气喷射器，极限真空度可进一步降低至270至670帕斯卡。该设备亦可作为低压压缩机使用，即水环式压缩机，其工作压力范围约为1至2×10⁵帕斯卡（表压）。水环泵最初被用于自吸水泵，随后逐步拓展至石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等多个工业领域。在工业生产中，诸如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮及真空脱气等工艺环节，水环泵均得到了广泛的应用。随着真空应用技术的快速发展，水环泵在粗真空获取方面始终受到业内的高度关注。

由于水环泵在气体压缩过程中保持等温状态，因此适用于抽取易燃、易爆气体，同时也能处理含尘或含水的介质。这一特性使其应用范围不断扩大。

水环泵的工作原理可通过其结构图加以说明：泵体内预先注入适量工作液（通常为水）。当叶轮按顺时针方向旋转时，工作液在离心力作用下被抛向泵体四周，形成与泵腔形状近似、厚度均匀的封闭水环。水环下缘内表面恰好与叶轮轮毂相切，而上缘内表面则与叶片顶端接触（实际运行中，叶片会部分浸入水环内）。此时，叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，该空间被叶片划分为与叶片数量相等的若干小腔室。以叶轮下部0°位置为起点，在叶轮旋转前180°的过程中，小腔室的容积由小逐渐增大，并与端面上的吸气口连通，从而吸入气体。吸气结束时，小腔室与吸气口隔离；随后，叶轮继续旋转，小腔室容积由大变小，气体被压缩；当小腔室与排气口连通时，气体被排出泵外。由此可见，水环泵依赖泵腔容积的变化实现吸气、压缩与排气过程，属于变容式真空泵。

与其他类型的机械真空泵相比，水环泵具有以下显著优势：结构简单，制造精度要求较低，易于加工；结构紧凑，转速较高，通常可与电动机直联，无需减速装置，因此能以较小尺寸获得较大的排气量，且占地面积小；压缩过程基本保持等温，温度变化极小；泵腔内无金属摩擦表面，无需润滑，磨损量小；转动件与固定件之间的密封可直接通过水封实现；吸气均匀，运行平稳可靠，操作简便，维护方便。

然而，水环泵也存在一定局限性：效率较低，一般在30%左右，优化后可达50%；真空度受限，这不仅源于结构设计，更受工作液饱和蒸气压的制约。以水为工作液时，极限压强仅能达到2000至4000帕斯卡；若采用油作为工作液，极限压强可降至130帕斯卡。总体而言，由于水环泵在气体压缩过程中保持等温，因此能够安全抽取易燃、易爆气体。同时，由于无排气阀和摩擦表面，该泵可处理含尘气体、可凝性气体及气水混合物。尽管效率偏低，但凭借这些突出特点，水环泵仍在众多工业领域中得到广泛应用。