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真空煮沸脫鹽裝置主體主要由蒸發器和冷凝器組成，海水加熱和沸騰蒸發均在蒸發器中進行，在冷凝器中凝結(二次)蒸汽。另外，還有抽氣系統，供水系統，加熱系統，冷卻系統，淡水(凝水)系統和排污系統等輔助系統。上圖是真空煮沸脫鹽裝置的工作原理圖。農村改廁玻璃鋼化糞池受熱介質(熱水或低壓蒸汽)流過加熱器，通過加熱管加熱蒸發器內的海水，并使之沸騰蒸發(也稱為二次蒸汽，以區別于用于加熱的蒸汽)。通過蒸發器上部的汽水分離器將二次蒸氣中的水滴除凈后，引人冷凝器1。舷外海水是由海水泵5提供的，在冷凝器中使蒸汽冷卻，冷凝，冷凝后的淡水堆積在冷凝器的下部，由淡泵7抽到淡水箱。蒸發器內海水的蒸發和冷凝器內蒸汽的冷凝過程均在高真空狀態下進行。它的真空度是通過真空注入泵3來設定的。為使結構更加緊湊，通常采用的煮沸脫鹽裝置都是把冷凝器放在蒸發器上，然后組裝成一個整體。
在柴油機船中，脫鹽裝置一般采用主機缸套冷卻水作為加熱介質，只有玻璃鋼三格一體化糞池當主機停機并需要脫鹽裝置工作時，才用輔助鍋爐的壓力降低蒸汽進行加熱。對于某些消耗大量淡水的船舶，當動力裝置的余熱不能滿足裝置的需要時，也可以采用低壓蒸汽作為補充熱源。單效真空直管加熱式表面脫鹽裝置，結構簡單，設備管系緊湊，操作管理方便，是目前應用Z廣泛的一種裝置。這種脫鹽裝置一般是整體式的，將冷凝器放在蒸發器的上部，將兩者組裝在一個殼體內，形成一個蒸發冷凝器的整體，以利于裝置的密封。并將部分抽運、管道附件及其控制儀表等輔助設備安裝在外殼和底座上。
