多效蒸餾水機將第一效蒸發器蒸發出來的蒸汽進入第二效蒸發器作為該效蒸發器的加熱蒸汽；第二效蒸發器蒸發出來的蒸汽進入第三效蒸發器作為該效蒸發器的加熱蒸汽；依次類推，五效（四效）蒸餾水機的蒸汽耗量降至塔式蒸餾水機的五分之一（四分之一）。用蒸汽0.25L/H，進水量1.05—1.15L/H既可生產1L/H蒸餾水。料水通過流量計控制進水量，經過冷凝器吸收熱量再經過預熱器5，4，3，2，1效吸收熱量，到第一蒸發器形成噴淋在管外蒸汽的作用下降沫蒸發，蒸發的蒸汽經汽液分離，對下一效蒸發器完成蒸發，蒸汽的水滴經汽液分離進入下一效形成噴淋。管外蒸汽在完成蒸發后液化成蒸餾水進入冷凝器，依次類推料水吸收蒸汽的熱量蒸汽被液化成蒸餾水。料水在吸熱過程中升溫到98度進行噴淋，達到料水與蒸汽的熱平衡，不需外來冷卻水，達到熱平衡，從而達到省水、節汽的技術指標。
新鮮原料水用泵P加壓后，經閥F1，過濾器(用戶可自備)、流量計S，進入冷凝器、在進入5、4、3、2、1效預熱器，料水逐漸升溫至97℃進入第一效蒸發器進噴淋室，由各管口的分布器均勻地分布到各蒸發管的內表面，原料水沿管內壁呈膜狀向下流動的同時被加熱而部分蒸發，蒸發出來的二次蒸汽在管中與未蒸發的料水一起向下流動，進入蒸發器的分離室，經過不銹鋼絲網及除沫器，靠絲網的捕捉水滴，除去夾帶的水霧后即進入第二效蒸發器的殼體，作為該效的加熱蒸汽。未蒸發的料水從底部經節流孔進入第二效的噴淋室，再經分布器進入蒸發管，沿管內壁呈膜狀下降，以后各效的料水和蒸汽均按此方式進行。末效產生的二次蒸汽經除沫器進入冷凝器被全部冷卻，冷凝成蒸餾水。第二效到末效的凝水，余汽及不凝性氣體匯聚至第五效后，進入冷凝器降溫。不凝性氣體（廢氣）由F12排放。合格蒸餾水 由閥F2流入儲水箱，不合格蒸餾水由閥F3排出。
第一效蒸發器的加熱蒸汽來自鍋爐或集中供熱蒸汽，含有雜質，對第一效進行加熱后，經疏水器ST排出。
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