待蒸發的原料液(稀溶液)送入蒸發器后直接流入加熱室的換熱管內，而加熱蒸汽則進入加熱室的管間冷凝，所放出的潛熱通過管壁傳給在管內流動的料液，使溶液受熱沸騰汽化，濃縮了的料液從蒸發器的底部排出，進入濃液貯槽即為產品(常稱完成液) 。加熱蒸汽放熱后自身冷凝為冷凝水，由加熱室下部排出。

與升膜式真空濃縮設備的結構相似，由加熱器、蒸發分離室、間壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、殺菌平衡槽、熱泵及 熱工儀表等組成。主要區別是其料液從頂部加入而不是從底部加入。為了使料液均勻分布于各加熱管并沿其內壁流下，在加熱管頂部或管內安裝了降膜分布器。要使降膜濃縮器地運作，關鍵的問題是能使料液均勻地分布于各加熱管，不使之產生偏流，所以在管的頂部或管內安裝降膜分布器。分布器的型式有多種，按其作用原理可分為三類：一是利用導流管(板)使料液均布；二是利用篩板或噴嘴使料液均布；三是利用旋液噴頭。 [1]

蒸發結晶器是利用蒸發部分溶劑來達到溶液的過飽和度的，這使得其與普通料液濃縮所用的蒸發器在原理和結構上非常相似。普通的蒸發器雖然能夠容許操作過程中有固形物沉淀，但難以實現對晶粒分級的有效控制，因此蒸發結晶器與普通的蒸發器往往還有著一此區別。與減壓蒸發類似，蒸發結晶器也可在減壓條件下操作。通過減壓可以降低料液的沸點，從而可以通過多效蒸發來充分利用熱量，生產曾采用了這種多效蒸發形式的結晶器。[1]

二效蒸發器結晶裝置介紹二效熱泵蒸發工藝，考慮到了濃縮液的出料溫度，濃縮液不析出結晶。原液進料經過預熱器，然后進入蒸發器，將預熱部分和蒸發部分分開，使蒸發器列管全部用于蒸發，提高了蒸發器的蒸發效率。原液分級預熱充分利用了低溫蒸汽的潛熱提高了熱效率。效加熱室的冷凝水進入第二效加熱室的殼程，會閃蒸出部分蒸汽，充分利用了高溫冷凝水的顯熱，減少了生蒸汽的消耗。效蒸發器采用低溫加熱，可以使熱泵的抽氣系數提高,整套裝置的蒸汽單耗為0.45噸汽/噸水。

蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽，而蒸發器則可壓縮蒸發器中所有的二次蒸汽。MVR蒸發器其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然后進入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外，整個蒸發過程中無需生蒸汽。

蒸發器（Evaporator）是一類有相變的換熱裝置，是通過加熱使溶液濃縮或者從溶液中析出物質的設備。[1]蒸發器主要由加熱室和蒸發室兩部分組成。蒸發器通常有水面蒸發器和土壤蒸發器兩種，大型為直徑80厘米，深40厘米；小型為直徑20厘米，高10厘米。[2]具有多輸入、多輸出、溫度高、壓力大、非線性、大時滯以及大慣性等特性，廣泛應用于濃縮、提純等工藝。[1]作用是使低壓、低溫制冷劑液體在沸騰狀態下，在蒸發過程中吸收被冷卻的介質熱量，從而達到制冷的目的。