Máy làm mát bay hơi là một loại thiết bị làm mát phun trực tiếp. Chúng hoạt động bằng cách phun nước trực tiếp vào-khí thải có nhiệt độ cao. Sự bay hơi của sương nước sẽ hấp thụ nhiệt, do đó làm giảm nhiệt độ của khí thải nóng của bộ chuyển đổi từ 800–10000 độ xuống 150–200 độ trước khi đi vào thiết bị lọc bụi tĩnh điện. Máy làm mát bay hơi rất đơn giản, đòi hỏi đầu tư thấp và tiêu thụ ít nước và điện. Chúng cũng có thể cải thiện điện trở suất của bụi khí thải; tuy nhiên, chúng làm tăng thể tích, độ ẩm, độ ăn mòn và độ bám dính của khí thải.
Thiết bị làm mát bay hơi phun các giọt nước trực tiếp vào khí thải-có nhiệt độ cao chảy qua tháp giải nhiệt dạng phun. Nhiệt lượng hiện có của nước trong quá trình đun nóng và nhiệt ẩn trong quá trình bay hơi sẽ hấp thụ nhiệt từ khí thải, do đó làm mát nó. Việc sử dụng ẩn nhiệt bay hơi của nước mang lại khả năng làm mát tuyệt vời với mức tiêu thụ nước tối thiểu và tăng tối thiểu thể tích khí thải do bay hơi nước. Tuy nhiên, làm mát trực tiếp không phù hợp với khí thải có nhiệt độ ban đầu dưới 150 độ. Hơn nữa, nhiệt độ làm mát không được giảm xuống dưới nhiệt độ bão hòa của khí thải (điểm sương) để ngăn chặn sự ngưng tụ, có thể dẫn đến ăn mòn thiết bị và tắc nghẽn đường ống. Vì vậy, nhiệt độ của khí thải sau khi đi qua bộ làm mát bay hơi phải được duy trì trên 150 độ, thường cao hơn 20-30 độ. Do đó, nhiệt độ đầu ra của khí thải phải ở khoảng 170 độ.
Vận tốc mặt cắt ngang-của khí thải nóng trong bộ làm mát bay hơi thường không được vượt quá 1,5-2,0 m/s. Điều này chủ yếu là để đảm bảo rằng thời gian bay hơi cần thiết cho các giọt nước nhỏ hơn thời gian lưu trú của khí thải bên trong bộ làm mát, đảm bảo đủ khả năng làm mát. Vì vậy, giàn làm mát bay hơi phải có độ cao nhất định, được quyết định bởi thời gian bay hơi hoàn toàn của các giọt nước. Ngược lại, thời gian bay hơi này phụ thuộc vào kích thước giọt nước và nhiệt độ đầu vào và đầu ra của khí thải. Do đó, cần có áp lực nước tương đối cao từ 4-6 MPa.
Vì vậy, khi thiết kế và lựa chọn thiết bị làm mát bay hơi cần thực hiện tính toán cân bằng nhiệt để xác định mối quan hệ phù hợp giữa thể tích nước và thể tích khí thải, đồng thời sử dụng kết quả tính toán cân bằng nhiệt để xác định kích thước kết cấu cuối cùng của thiết bị.