无负压变频供水设备进水管从水罐上部注水入罐。罐顶装有一个注排气阀，它具有在满水时关闭，在罐内产生负压或水位下降时打开阀门补入大气的作用，所以也被称为“真空消除器”“真空补偿器”等。该类装置有浮子、浮球等机械式、有靠电接点真空表或水罐水位接点控制电磁阀启闭的电动式等方式各异，名称标新的很多品类。在水罐注满水时此阀闭紧，此时水罐为承压的密闭容器，可视为管路上增加了一个有突然放大和突然缩小局部阻力损失的异径管。罐底连接至水泵进水口，并建立了水泵出水口的静水头。

无负压变频供水设备运行有如下三种工况：　　

(1)管流静止状态：水泵停转时

　　Q1=Q2=0

　　P1=P0=P2

　　式中Q1-进水管流量

　　Q2-出水管流量

　　P1-自来水管网压力

　　P0-进水口压力P0≈水罐内压力

　　P2-出水管压力

(2)管流为连续流状态：水罐满水时

　　Q1=Q2=用户使用流量

　　P0=P1-SQ1 

　　P2=P0+△H

　　式中S-进水管路阻力特性系数

　　△H-水泵作功扬程

　　此时管流可视为连续性非恒定流。水泵依据用水流量的变化而变速运转，自动改变扬程P2和流量Q2满足用水需求。进水管流符合不可压缩流体稳定流动的连续性方程式特征，故Q1=Q2进水口压力P0可叠加到水泵扬程上利用。所叠压力是随流量而变的变量而非定量，更不是管网上的压力P1。在无负压变频供水设备节能计算和设计选泵时应考虑此数学关系。

　　(3)管流分离状态（水罐接通大气时）

　　Q1

　　P0≈0(5)

　　P2=△H

     当用水流量增大，水泵升速追随，致使Q2>Q1，此时由于水罐补水△Q=Q2-Q1，使罐内水位下降，导致管流拉断，破坏了连续性流态而产生负压。若无负压变频供水设备罐顶上的注气阀在负压生成后可及时打开补入大气，则使水罐变为了开口容器。这时的进水流量Q1为管网压力P1和管路阻力特性决定的最大能力流量是负压吸水的临界流量。水泵此时工况为虽无吸程也无叠压的水池取水方式，出水则是以设定的恒压控制线控制水泵转数的传统变频供水方式。形成了出水管流与进水管流不相关的连续性流态，向用户正常供水。