升膜式蒸發器其加熱室由許多豎直長管組成。常用的加熱管直徑為25～50mm，管長和管徑之比約為100～150。料液經預熱后由蒸發器底部引入，在加熱管內受熱沸騰并迅速汽化，生成的蒸汽在加熱管內高速上升，一般常壓下操作時適宜的出口汽速為20～50m/s，減壓下操作時汽速可達100至160m/s或更大些。溶液則被上升的蒸汽所帶動，沿管壁成膜狀上升并繼續蒸發，汽、液混合物在分離器2內分離，完成液由分離器底部排出，二次蒸汽則在頂部導出。須注意的是，如果從料液中蒸發的水量不多，就難以達到上述要求的汽速，即升膜式蒸發器不適用于較濃溶液的蒸發；它對粘度很大，易結晶或易結垢的物料也不適用。

   降膜式蒸發器降膜式蒸發器和升膜式蒸發器的區別在于，料液是從蒸發器的頂部加入，在重力作用下沿管壁成膜狀下降，并在此過程中蒸發增濃，在其底部得到濃縮液。由于成膜機理不同于升膜式蒸發器，故降膜式蒸發器可以蒸發濃度較高、粘度較大（例如在0.05～0.45Ns/m2范圍內）、熱敏性的物料。但因液膜在管內分布不易均勻，傳熱系數比升膜式蒸發器的較小，仍不適用易結晶或易結垢的物料。
   由于溶液在單程型蒸發器中呈膜狀流動，因而對流傳熱系數大為提高，使得溶液能在加熱室中不再循環就達到要求的濃度，因此比循環型蒸發器具有更大的優點。溶液不循環帶來好處有：（1）溶液在蒸發器中的停留時間很短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發；（2）整個溶液的濃度，不象循環型那樣總是接近于完成液的濃度，因而這種蒸發器的有效溫差較大。其主要缺點是：對進料負荷的波動相當敏感，當設計或操作不適當時不易成膜，此時，對流傳熱系數將明顯下降。