循环水真空泵的工作介质是水，它的抽真空原理不同于射流式抽气器，它仍然属于离心式机械泵的一种。叶轮转子是在圆筒形泵壳内偏心装置着，叶片为前弯型，叶轮转动时在离心力作用下工作水沿泵壳旋转形成水环，水环相对叶片作相对运动，由于叶轮的偏心位置，使得相邻两叶片间的空间容积发生周期性变化，有如液体“活塞”在叶栅中作径向往复运动。右边的叶片从右上方旋转到下方，每两个叶片间的水活塞“离心”向外推，使这个空间体积由小逐渐加大，到较下的时候达到较大。所以就从轴向吸气口吸了4次气。在叶片向左、向右、向左的旋转过程中，“水活塞”向轴心方向作相对运动，叶片之间的空间意义逐渐由大变小。因此，吸入的气体逐渐被压缩。从6号出口排出。当叶轮稳定旋转时，每一个容积轮重复改变，使吸、排气过程继续进行。
循环水真空泵的工作水与压缩气体一起排出，因此水环需要不断加入新的冷水，以保持水环的厚度和温度稳定。除了“液态活塞”之外，水环还具有散热(收缩过程)、密封(叶轮和配气板之间)冷却(轴封)等作用。所以泵的工作转度(相当于一定的水环厚度)是实际工作水温和配气孔布置的几个主要影响因素。它对抽气量、工作效率和压缩比(包括可达的真空度)起着决定作用。从循环水真空泵的工作原理可以看出，水环式真空泵的水温对其性能有很大的影响，而水环式真空泵的水温是在15℃的水环式真空条件下测得的，因此，在实际选择水环式真空泵时，需要对水环式真空泵的抽气速率进行修正。
循环水真空泵可根据系统的真空度随时自动启动停机。如果系统真空降至大于设定值10kPa100mbar，机组配有三个循环水真空泵.在正常运行时投入一到两个。每个都是10U%的容量。当一个泵在运行时，另一个泵在自动备用状态。而通过压力开关的作用又使备用泵停止工作，这样就保证了抽气压力在规定范围内运行。
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