水環式真空泵及壓縮機是用來抽吸或壓縮空氣和其它無腐蝕性不溶于水的氣體，以便在密閉的容器中形成真空和壓力。葉輪偏心地裝在泵體內，起動時向泵內注入一定高度的水，當葉片輪旋轉時，水受離心力的作用而在泵體壁上形成旋轉水環，水環上部內表面與輪軸相切，沿箭頭主向旋轉。
在前半轉的過程中，水環內表面逐漸與輪轂脫離，因此在葉輪葉片間形成空間并逐漸擴大，這樣就在吸氣口吸入空氣。在后半轉的過程中，水環的內表面漸漸與輪轂靠近，葉片間的空間容積隨著縮小，葉片間的空氣因此被壓縮而排出。如此葉輪每轉動一周，葉片間的空間容積改變一次，每個葉片間的水好像活塞一樣往復一次，水環式真空泵就連續不斷地抽吸氣體。
當水環式真空泵排出的氣體是廢氣時候，在排氣一端接有一水箱，廢氣和所帶的一部分水排入水箱后，氣體再由水箱的出管跑掉，而水就落入水箱的底部經回水管再回到泵內使用，如果循環時間長了便會發熱，這時需從水箱的供水處供給一定的冷水。由于在工作中，水會發熱，同時一部分水會和氣體一起被排走，因此真空泵在工作中必須不斷地供給冷水，以冷卻和補充泵內消耗的水。
水環式真空泵當壓縮機用時帶水的氣體進入分離器時便自動分開，氣體山分離器的出口送到需要的地方去，而熱水則經過自動的開關放出。水環式真空泵在分防離器的底部也要不斷地供給冷水補充被放走的熱水，同時起冷卻作用。
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