水環泵適用于輸送氣液混合物,此類泵也可用做抽氣機和空氣壓縮機,它所產生的絕對真空度較高。壓縮比取決于旋轉水環的壓力和側壁中排出口的大小和形狀。水環泵的主要優點為結構簡單,不需要吸、排氣閥,工作平穩可靠,泵的內部沒有互相摩擦的金屬表面,適用于過濾、真空干燥、殺菌、氣力運輸等。它還用在單級或多級消防泵或船用泵中,作為真空泵,使葉片泵中充滿水。水環泵有單腔和雙腔等結構形式。
1.單腔水環泵
單腔水環泵的圓柱泵體中裝有葉輪,該葉輪具有大直徑輪轂,并裝在泵體的中心線上。將少量水灌人泵體并投入運行時,葉輪使水產生旋轉運動并貼在泵體壁上,從而形成水環。如果此時將葉輪偏心地置于泵體內,葉輪輪轂部將產生月牙形的空腔,并與葉片一起組成一系列的工作腔,隨著葉輪的旋轉,這些工作腔的容積相繼增大和縮小。
如果在緊貼泵體的側壁上,在月牙形空腔的起點和終點分別開個孔,這樣空氣就能經第一個孔吸入腔內,然后因容積變小而壓縮,最后經另一個孔排出。水環與葉輪輪轂部、葉輪端面以及缸體側壁的接觸面將吸人腔與排出腔隔開。
2.雙腔水環泵
雙腔水環泵的泵體呈橢圓形,它由兩個半圓柱體連接而成,其寬度為b,內半徑為r,兩中心相距2e。葉輪對稱地布置在泵體內,在葉輪旋轉時.旋轉的水環封閉兩個月牙形腔,結果葉輪每轉一次,完成兩個工作循環。雙腔水環泵的吸入罩插進葉輪中,所輸送的介質就通過吸入罩的開孔吸入。通過垂直射入水環的自由面,改善了吸入條件,也可降低吸入區的水力損失。