如圖所示，它的加熱室由一根或數(shù)根垂直長管組成。通常加熱管徑為25～50mm，管長與管徑之比為100～150。原料液預熱后由蒸發(fā)器底部進入加熱器管內，加熱蒸汽在管外冷凝。當原料液受熱后沸騰汽化，生成二次蒸汽在管內高速上升，帶動料液沿管內壁成膜狀向上流動，并不斷地蒸發(fā)汽化，加速流動，氣液混合物進入分離器后分離，濃縮后的完成液由分離器底部放出。
這種蒸發(fā)器需要精心設計與操作，即加熱管內的二次蒸汽應具有較高速度，并獲較高的傳熱系數(shù)，使料液一次通過加熱管即達到預定的濃縮要求。通常，常壓下，管上端出口處速度以保持20～50m/s為宜，減壓操作時，速度可達100～160m/s。
升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大，熱敏性，粘度不大及易起沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出和易結垢的溶液。