工業生產中常遇到需要處理大量料液，并汽化大量水分，為了節約加熱蒸汽，可采用多效蒸發。三效蒸發是常用的多效蒸發形式。是將三臺蒸發器首位相接，串聯操作的系統。效使用新鮮蒸汽，然后效由于受熱蒸發，產生的二次蒸汽，進入第二效，作為二效蒸發器的熱源，第二效受熱蒸發器產生的二次蒸汽，進入第三效，作為三效蒸發器的熱源。相當于蒸汽被利用了三次。達到節能降耗的目的。減少了蒸汽消耗，也減少了蒸發出來的二次蒸汽的冷凝量。故三效蒸發器汽耗比一般在0.4~0.45左右。
自然外循環蒸發器中溶液靠料液密度差循環：液體在加熱室管內受熱，溫度升高，密度變小，與循環管道中的冷溶液產生密度差引發液體在加熱管內向上、循環管內向下的循環流動。被加熱后的溶液以顯熱的形式進入蒸發室閃蒸、降溫。之后又向下進入循環管，循環加熱蒸發。
自然循環蒸發溶液在設備內的循環速度不大，一般小于1米/秒。為了防止結垢和晶析，加熱管應在完全浸沒狀態下操作。這種蒸發器適用于結垢不嚴重和腐蝕性較小溶液的濃縮。其優點為結構簡單，便于制造，動力消耗低。缺點是溶液循環速度較慢不適用于粘度較大、有大量結晶的物料，不能就地清洗，物料受熱時間過長，不適于熱敏性物料。
