Trong thiết bị bay hơi màng dâng cao, chất lỏng đi vào ống để gia nhiệt và chảy vào thiết bị phân tách; chất lỏng và hơi nước được tách ra rồi quay trở lại thiết bị bay hơi qua ống tuần hoàn để tạo thành một vòng tuần hoàn khép kín. Thiết bị bay hơi này còn được gọi là thiết bị bay hơi tuần hoàn bên ngoài. Khi lựa chọn thiết bị bay hơi, nếu yêu cầu thể tích bay hơi lớn hơn, thiết bị đa tác dụng có thể được áp dụng để đạt được mục đích tiết kiệm hơi nước và giảm tiêu thụ năng lượng.

Hệ thống sưởi ấm bao gồm các ống trao đổi nhiệt. Sau khi được làm nóng trước để đạt đến điểm sôi, chất lỏng được đưa vào từ đáy buồng gia nhiệt và được dẫn động bởi hơi nước bốc lên với tốc độ cao. Nó sẽ bị bay hơi khi chảy dọc theo thành trong của ống trao đổi nhiệt. Chất lỏng còn lại sẽ được thải ra từ đáy buồng tách. Hơi nước chớp nhoáng sinh ra sẽ trở thành nguồn nhiệt của tác dụng tiếp theo sau khi bọt, giọt nước và tạp chất được loại bỏ ở tấm phân cách phía trên. Thiết bị bay hơi này thích hợp để xử lý các dung dịch mỏng có độ bay hơi cao hơn, các dung dịch nhạy cảm với nhiệt hoặc các dung dịch dễ tạo bọt.

Thiết bị bay hơi này cần thiết kế và vận hành phức tạp, nghĩa là hơi nước chớp nhoáng trong ống gia nhiệt phải có tốc độ cao hơn và hệ số truyền nhiệt cao hơn để làm cho chất lỏng nguyên liệu đạt yêu cầu nồng độ đặt trước khi chỉ đi qua ống gia nhiệt một lần.

Thiết bị bay hơi màng tăng thích hợp để xử lý các dung dịch có độ bay hơi cao hơn, dung dịch nhạy cảm với nhiệt có độ nhớt thấp và dung dịch dễ tạo bọt, nhưng không thích hợp với dung dịch có độ nhớt cao, dung dịch có kết tủa tinh thể và dung dịch dễ kết tụ. Nó được sử dụng rộng rãi cho ngành hóa dầu, công nghiệp hóa chất, phân bón dược phẩm, sản xuất giấy, công nghiệp nhôm, bột ngọt, sản xuất bia, sản xuất đường, v.v.