多级泵是离心泵的一种，也是依靠叶轮的旋转在获取离心力，然后物料。待气体密度达到机械真空泵的工作范围而被抽出,然后逐渐取得高真空。
在多级泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水构成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部本分外表恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内外表刚好与叶片顶端接触(实践上叶片在水环内有必定的刺进深度)。此刻叶轮轮毂与水环之间构成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分红和叶片数目相等的若干个小腔。
假如以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此刻气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝;当叶轮持续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩;当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。
综上所述，多级泵是靠泵腔容积的改变来完成吸气、软轴泵压缩和排气的，因而它是能够变容积的离心泵。
多级泵可用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，多级泵得到广泛的使用。可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因而，水环泵使用日益增多。
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