空气冷却器物料原液从换热器上管箱加入，经过布液器把物料分配到每根换热管内，并且沿着换热管内壁形成均匀的液体膜，管内液体膜在向下流的过程中被壳程的加热蒸汽加热，边向下流动边沸腾并进行蒸发。到换热管底端物料变成浓缩液和二次蒸汽。浓缩液落入下管箱，二次蒸汽进入气液分离器。在气液分离器中二次蒸汽夹带的液体飞沫被去除，纯净的二次蒸发从分离器中输送到压缩机。压缩机把二次蒸汽压缩后作为加热蒸汽输送到换热器壳程用于蒸发器热源。实现连续蒸发过程。
空气冷却器MVR蒸发器是一种单体蒸发器，主要设备包括加热器、蒸发器、蒸汽压缩机、预热器等。需要浓缩的物料经过预热器预热后进入加热器与加热蒸汽进行热交换，被加热到所需温度时，进入蒸发器进行汽液分离。分离出的二次蒸汽经过蒸汽压缩机的升温升压后作为加热器的热源与原料液进行热交换，冷凝水进入冷凝液罐。分离出的液体若达到浓缩要求进入下一道工序，如未达到浓缩要求，通过循环泵回到加热器继续进行浓缩。
空气冷却器由于运行成本原因，单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器，即无论吸入压力多大，体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝dui吸入压力成比例。