待蒸发的原料液(稀溶液)送入蒸发器后直接流入加热室的换热管内，而加热蒸汽则进入加热室的管间冷凝，所放出的潜热通过管壁传给在管内流动的料液，使溶液受热沸腾汽化，浓缩了的料液从蒸发器的底部排出，进入浓液贮槽即为产品(常称完成液) 。加热蒸汽放热后自身冷凝为冷凝水，由加热室下部排出。
单效蒸发是蒸发操作的一种。其特点是所产生的二次蒸汽不用来使物料进一步蒸发，只是单台设备的蒸发。对于单效蒸发，在给定生产任务和确定了操作条件后，通常需要计算水分蒸发量、加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。
待浓缩的料液从顶部进入加热器内，在料液分布器的作用下，均匀地进入加热管中，受 二次蒸汽的快速流动和本身重力作用物料沿管内壁呈膜状自然向下流动，并受热不断蒸发浓缩。浓缩后的料液与二次蒸汽进入分离器进行分离，二次蒸汽从分离器顶部排出，浓缩液由底部排出。使用降膜浓缩罐能良好运作的一个关键因素是物料在加热表面获得均匀分散。为了使料液均匀分布于各加热管，沿管内壁流下，在管的顶部或管内安装降膜分布器。
在蒸发生产中，二次蒸气的产量较大，且含大量的潜热，故应将其回收加以利用，若将二次蒸气通入另一蒸发器的加热室，只要后者的操作压强和溶液沸点低于原蒸发器中的操作压强和沸点，则通入的二次蒸气仍能起到加热作用，这种操作方式即为多效蒸发。
蒸发结晶器是利用蒸发部分溶剂来达到溶液的过饱和度的，这使得其与普通料液浓缩所用的蒸发器在原理和结构上非常相似。普通的蒸发器虽然能够容许操作过程中有固形物沉淀，但难以实现对晶粒分级的有效控制，因此蒸发结晶器与普通的蒸发器往往还有着一此区别。与减压蒸发类似，蒸发结晶器也可在减压条件下操作。通过减压可以降低料液的沸点，从而可以通过多效蒸发来充分利用热量，生产曾采用了这种多效蒸发形式的结晶器。[1]
蒸发器（Evaporator）是一类有相变的换热装置，是通过加热使溶液浓缩或者从溶液中析出物质的设备。[1]蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成。蒸发器通常有水面蒸发器和土壤蒸发器两种，大型为直径80厘米，深40厘米；小型为直径20厘米，高10厘米。[2]具有多输入、多输出、温度高、压力大、非线性、大时滞以及大惯性等特性，广泛应用于浓缩、提纯等工艺。[1]作用是使低压、低温制冷剂液体在沸腾状态下，在蒸发过程中吸收被冷却的介质热量，从而达到制冷的目的。
