表冷器的热湿交换是在主体空气与紧贴换热器外表面的边界层空气之间的温差和水蒸气分压力差作用下进行的。它可以实现两种空气处理过程：当边界层空气温度低于主体空气的露点温度时，将发生减湿冷却过程或称湿冷过程（湿工况）；当边界层空气温度虽低于主体空气温度，但尚高于其露点温度时将发生等湿冷却过程（干工况）。 减湿冷却过程中，由于边界层空气与主体空气之间不但存在温差，也存在水蒸气分压力差，所以通过换热器表面不但有显热交换，也有伴随湿交换的潜热交换。由此可知，湿工况下的表冷器比干工况下有更大的热交换能力，或者说对同一台表冷器而言，在被处理的空气干球温度和水温保持不变时，空气湿球温度越高，表冷器的冷却减湿能力越大。

蒸汽表冷器蒸汽表冷器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝，保证末效蒸发器的真空度。例（1）喷淋式表冷器，冷水从上部喷嘴喷入，蒸汽从侧面入口进入，蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水，同时沿管下流，部分不凝汽体也可能被带出。例（2）充填式表冷器，蒸汽从侧管进入后与上面喷下的冷水相接触表冷器里面装了满了瓷环填料，填料被水淋湿后，增大了冷水与蒸汽的接触面积，蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出，不凝气体同上部管路被真空泵抽出，以保证表冷器内一定的真空度。例（3）淋水板或筛板表冷器，目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式表冷器具有结构简单，传热效率高等优点，腐蚀性问题也比较容易解决。

降膜式表冷器降膜式表冷器和升膜式表冷器的区别在于，料液是从表冷器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。由于成膜机理不同于升膜式表冷器，故降膜式表冷器可以蒸发浓度较高、同城粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）、同城热敏性的物料。但因液膜在管内分布不易均匀，传热系数比升膜式表冷器的较小，仍不适用易结晶或易结垢的物料。由于溶液在单程型表冷器中呈膜状流动，因而对流传热系数大为提高，使得溶液能在加热室中不再循环就达到要求的浓度，因此比循环型表冷器具有更大的优点。溶液不循环带来好处有：（1）溶液在表冷器中的停留时间很短，因而特别适用于热敏性物料的蒸发；（2）整个溶液的浓度，不象循环型那样总是接近于完成液的浓度，因而这种表冷器的有效温差较大。其主要缺点是：对进料负荷的波动相当敏感，当设计或操作不适当时不易成膜，此时，对流传热系数将明显下降。