蒸發就是用加熱的方法，表冷器將含有不揮發性溶質的溶液加熱至沸騰狀況，使部分溶劑汽化并被移除，從而提高溶劑中溶質濃度的單元操作。工業生產中應用蒸發操作有以下幾種場合：1、同城濃縮稀溶液直接制取產品或將濃溶液再處理（如冷卻結晶）制取固體產品，例如電解燒堿液的濃縮，食糖水溶液的濃縮及各種果汁的濃縮等。2、同城同時濃縮溶液和回收溶劑，例如有機磷農藥苯溶液的濃縮脫苯，中藥生產中酒精浸出液的蒸發等。3、同城為了獲得純凈的溶劑，例如海水淡化等。總之，在化學工業、同城食品工業、同城制藥等工業中，蒸發操作被廣泛應用。

單程型表冷器這一大類表冷器的主要特點是：溶液在表冷器中只通過加熱室一次，不作循環流動即成為濃縮液排出。溶液通過加熱室時，在管壁上呈膜狀流動，故習慣上又稱為液膜式表冷器。根據物料在表冷器中流向的不同，單程型表冷器又分以下幾種。1．升膜式表冷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。料液經預熱后由表冷器底部引入，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、當地液混合物在分離器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，即升膜式表冷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。

表冷器的必要性基于熱力學第二定律——根據熱力學第二定律，封閉系統內部熱能自發的流動方向是單向的，即只能從高熱流向低熱，在微觀世界表現為承載熱能的微觀粒子只能由有序變成無序。所以，一個熱機在有能量輸入做功的同時，下游也必須有能量放出，這樣上下游才會有熱能差距，熱能的流動才會成為可能，循環才會繼續下去。所以，如果想讓承載物重新做功，就必須先把沒有完全釋放的熱能釋放干凈，這時候就需要用到表冷器。如果周圍的熱能比表冷器中的溫度還要高的話，為了使得表冷器降溫，就必須人為做功（一般來說是使用壓縮機）。冷凝后的流體重新回歸高有序、本地低熱能的狀態，可以重新做功。表冷器的選擇包括形式和型號的選擇，并確定流經表冷器的冷卻水或空氣的流量和阻力。表冷器型式的選擇要考慮當地的水源、本地水溫、本地氣候條件，以及制冷系統總制冷量的大小和制冷機房的布置要求。在確定表冷器型式的前提下，根據冷凝負荷和表冷器單位面積的熱負荷來計算表冷器的傳熱面積，以此來選定具體的表冷器的型號。