从本质上说，蒸发式冷凝器是将传统水冷式制冷系统中的冷凝器和冷却塔合二为一，其主要由风机、冷凝盘管、喷淋装置、循环水泵、箱体、脱水器、除垢系统等部件组合而成。
蒸发式冷凝器是制冷系统中的主要换热设备，其工作原理是：制冷系统中压缩机排出的过热高压制冷剂气体经过蒸发式冷凝器中的冷凝排管，使高温气态的制冷剂与排管外的喷淋水和空气进行热交换。使得气态制冷剂由上口进入排管后，自上而下逐渐被冷凝为液态制冷剂。由水泵将集水槽中的水输送到蒸发式冷凝器顶部的喷淋管，经喷嘴喷淋到冷凝排管的外表面形成很薄的水膜，水膜中部分水吸热后蒸发为水蒸气，未蒸发的水落入集水槽，再由水泵循环使用。
轴流风机强迫空气从侧壁下部吸入，流经换热盘管，饱和热湿空气则被排到周围大气中。配套引风机的超强风力使喷淋水完全均匀地覆盖在盘管表面，水借风势，极大地提高了换热效果。温度升高的喷淋水由于部分变为气态，利用水的汽化潜热由排风带走大量的热量，热气中的水滴被高效脱水器截住，进入水箱，再经循环水泵继续循环。蒸发到空气中的水分由水位调节器自动补充。
冷凝排管采用多种形式，常用的有碳钢热浸锌管(又分圆管和椭圆管)、铝合金管、不锈钢管(又分圆管、波接管 )；其中碳钢热浸锌型蒸发式冷凝器为最早开始使用的产品，且占有国内大部分的用户，主要用于高压气体冷凝、冷却，适用压力范围在0～30 MPa；铝合金型蒸发式冷凝器为新型节能型新一代产品，适用压力范围在0～5 MPa；不锈钢管蒸发式冷凝器主要用在一些化工厂的腐蚀性气体冷却及冷凝工艺中。
制冷蒸发式冷凝器的外壳一般用镀锌板喷塑，后因不耐腐蚀，逐渐采用了镀铝锌板喷塑，市场上最新使用的是镀铝镁锌板，这种板材有不锈钢的特点，不生锈，外观好看，易加工。
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