多效蒸發(fā)將幾個蒸發(fā)器串聯運行的蒸發(fā)操作，使蒸汽熱能得到多次利用，從而提高熱能的利用率，多用于水溶液的處理。在三效蒸發(fā)操作的流程(見圖)中，*個蒸發(fā)器(稱為*效)以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余兩個(稱為第二效、第三效)均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽，從而可大幅度減少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽溫度總是低于其加熱蒸汽，故多效蒸發(fā)時各效的操作壓力及溶液沸騰溫度沿蒸汽流動方向依次降低。
依據二次蒸汽和溶液的流向，多效蒸發(fā)的流程可分為：①并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通過各效。由于前效壓力高于后效，料液可借壓差流動。但末效溶液濃度高而溫度低,溶液粘度大,因此傳熱系數低。②逆流流程。溶液與二次蒸汽流動方向相反。需用泵將溶液送至壓力較高的前一效，各效溶液的濃度和溫度對粘度的影響大致抵消，各效傳熱條件基本相同。③錯流流程。二次蒸汽依次通過各效，但料液則每效單獨進出，這種流程適用于有晶體析出的料液。
在生蒸汽溫度與末效冷凝器溫度相同(即總溫度差相同)條件下，將單效蒸發(fā)改為多效蒸發(fā)時，蒸發(fā)器效數增加,生蒸汽用量減少，但總蒸發(fā)量不僅不增加,反而因溫度差損失增加而有所下降。多效蒸發(fā)節(jié)省能耗，但降低設備的生產強度，因而增加設備投資。在實際生產中，應綜合考慮能耗和設備投資，選定*佳的效數。燒堿等電解質溶液的蒸發(fā)，因其溫度差損失大，通常只采用2～3效；食糖等非電解質溶液,溫度差損失小,可用到4～6效；海水淡化所蒸發(fā)的水量大，在采取了各種減少溫度差損失的措施后，可采用20～30效。
三效濃縮器在一、二效分離器內隔板隔出頂部與內腔相通的蒸汽腔，蒸汽腔底部接直管與下一級加熱器連接，為二次或三次蒸汽管。蒸汽從分離器頂部進入蒸汽腔，直接進入下一級加熱器。因蒸汽腔的橫截面比一般蒸汽管大得多，直管通入下一級加熱器無折轉，距離近，大大降低蒸汽阻力，增加流量，提高分離效率。且因蒸汽腔是位于分離器內，減少了引出蒸汽的熱量損失。一效加熱器的疏水管通入分離器的冷凝室，冷凝水從其下排出，避免了蒸汽損失，也解決了疏水器的噪聲和污染。下聯管前端的清洗手孔，便于清洗加熱器底部邊角的殘留物。各分離器有獨立進料口，便于觀察和控制進料流量。三組加熱器和分離器按扇形排列布置，縮短了設備總長度，便于操作。)
多效蒸發(fā)流程是由多個蒸發(fā)器組合后的蒸發(fā)操作過程。多效蒸發(fā)時要求后效的操作壓強和溶液的沸點均較前效低，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，僅*效需要消耗生蒸汽。一般多效蒸發(fā)的末效或后幾效總是在真空下操作，由于各效（除末效外）二次蒸汽都作為下一效的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經濟性。需要強調的是蒸發(fā)量與傳熱量成正比，多效蒸發(fā)并沒有提高蒸發(fā)量，而只是節(jié)約了加熱蒸汽，其代價是設備投資增加。在相同的操作條件下，多效蒸發(fā)器的生產能力并不比傳熱面積與其中一個效相等的單效蒸發(fā)器的生產能力大。
