通常,無論在常壓、 加壓或真空下進行蒸發的,在單效蒸發器中每蒸發一千克的水需要消耗比一千克多一些的加熱蒸汽。因此在大規模工業生產過程中,蒸發大量的水分必須消耗大量的加熱蒸汽。為了減少加熱蒸汽消耗量,可采用多效蒸發操作將加熱蒸汽通入一效蒸發器,則液體受熱而沸騰,所產生的二次蒸汽,氣壓力和溫度比較原加熱蒸汽。 因此可引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質,即后效的加熱室成為前效二次蒸汽的冷凝器,這就是多效蒸發的操作原理,一般多效蒸發裝置的末效或后幾效總是在真空下操作。

將多個蒸發器這樣連接起來一同操作,即組成一個多效蒸發器。由于各效(末效除外)的二次蒸汽都作為下一效蒸發器的加熱蒸汽,故提高了生蒸汽的利用率,即單效蒸發或多效蒸發裝置中所蒸發的水量相等,則前者需要的生蒸汽量遠大于后者。因此一千克的加熱蒸汽在雙效中可以蒸發2千克的水,則D/W=0.5.同理,在三效蒸發器中,1千克的加熱蒸汽可蒸發3千克的水,則D/W=0.333。 但實際上由于熱損失,溫度差損失等原因,單位蒸汽消耗量井不能達到如此經濟的數值。

多效蒸發操作的加料,可有四種不同的萬法:并流法,逆流法,錯流法和平流法。常用的為并流加料法,溶液流向與蒸汽相同。因為后一效蒸發室的壓力較前一效的低,故各效之間可母須用泵輸送溶液,此為并流法的優點之一。其另一優點為前一效的溶液費電較后一效的為高,因此當溶液自前一效進入后一效內,即成過熱狀態而自行蒸發,可以發生更多的二次蒸汽,使能在次一效蒸發更多的溶液。