设备运行时，管外表面水膜的蒸发使得空气穿过管束后湿度大大增加而接近饱和状态，轴流风机将湿空气抽吸并使其穿过位于喷水系统上方的捕雾器，除去湿空气中夹带的水滴后从空气出口排入大气。
因为轴流风机位于设备上部，向上抽吸空气时在轴流风机下部形成了负压区域，加速管外表面水膜的蒸发，所以强化了管外传热。
在运行过程中，软水在管内流动，空气、冷却水走管外，空气由下往动，喷淋水则由上向下流动，冷却水、空气与软水为交叉错流形式，而冷却水与空气为逆流形式。就整个流程的布置而言，也强化了传热传质的过程。
蒸发式空冷器从结构上看大的特点是将空冷器、冷却塔和列管式水冷器合为一体，从而省略了单的循环水冷却系统，使一次性投资费用大大降低，并且减少了设备的占地面积，使设备的造价进一步降低。在合理设计下可使管内的热流体流出口温度冷到接近环境湿球温度，故其冷却效果好，同事解决了干空冷为了获得较低冷却冷凝温度而配带后水冷器的问题。夏季环境气温对蒸发式空冷器的冷却效果影响较小，所以蒸发空冷的操作弹性大，使用地区广，可操作性好。
蒸发式空冷器从结构上来讲蒸发冷是集普通水冷冷凝器、冷却塔、水泵、水系统的管道连接组合成一体，具有节电、节水、安装方便。占地面积小、维修方便等特点。但在换热原理存在本质区别。水冷式冷凝器是利用水的显热吸收制冷剂热量达到制冷的目的，而蒸发冷是利用水的潜热也就是水在常温下的蒸发吸收热量达到冷却的目的，同样质量的水蒸发所吸收的热量是水温升高 5度时热量的 116 倍，所以在带走同样热量时蒸发冷比水冷式冷凝器用水量低得多，这也是蒸发冷节水节电的根本原因。
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