該設備工作時，液料自加熱器底部進入加熱管，液位約占管長的1／5～1／4，蒸汽在管外加熱，使料液沸騰，迅速汽化，蒸汽高速在管內上升，將物料擠向管壁，二次蒸汽在管內由下而上逐漸增多，使物料不斷形成薄膜，在二次蒸汽的誘導及分離器高真空的吸力下，被濃縮的物料及二次蒸汽以較快的速度沿切線方向進入分離器。在分離器離心力作用下，物料沿其周壁高速旋轉，并均勻分布于周壁及錐底上，物料液表面積增大，加速了水分的進一步汽化。二次蒸汽及其夾帶的物料液滴、經霧沫分離器進一步分離后，二次蒸汽導入水力噴射泵冷凝，分離得到的濃縮液沿循環管下降，回到加熱器底部，與新加入的料液自行混合，再進入加熱管濃縮。幾分鐘后，料液濃度即可達到要求。其中一部分濃縮液可在循環管底部連續抽出，一部分回到加熱器。
單效升膜式濃縮設備結構簡單，制造方便，占地面積小，投資省，經濟實用。生產能力大，傳熱系數高，蒸汽消耗較低．可連續出料，有利于提高產品質量，特別適用于牛奶等易起泡沫的物料。但由于管子較長，清洗不太方便，且不大適用于粘度較大或高濃度物料。
在食品濃縮設備中，尚有多效薄膜式濃縮設備、刮板式薄膜蒸發器、板式蒸發器、離心式薄膜蒸發器等，后三者適合于高粘度或含懸浮顆粒的果蔬汁的濃縮。