在分餾塔內(nèi)，氧、氮的分離是通過在上下塔內(nèi)實(shí)現(xiàn)雙級(jí)精餾的過程來實(shí)現(xiàn)的，精餾過程必須具有上升空氣和下流液體，而冷凝蒸發(fā)器的主要作用就是將上塔底部回流下來的液氧和下塔頂部上升的氮?dú)膺M(jìn)行熱交換。冷凝蒸發(fā)器是空分精餾系統(tǒng)必不可缺的重要換熱設(shè)備，從某種意思上說，冷凝蒸發(fā)器是連接上塔和下塔的紐帶。

冷凝蒸發(fā)器也稱“主冷”，在冷凝蒸發(fā)器中，上塔回流的液氧因吸收熱量而蒸發(fā)氣氧；下塔上升的氮?dú)庖蚍懦鰺崃慷淠秊橐旱?。氣氧的一部分作為產(chǎn)品送出塔外，剩余的大部分送入上塔，作為精餾的上升蒸汽，而液氮一部分直接作為下塔的回流液，另一部分經(jīng)節(jié)流降壓后送至上塔頂部，作為上塔的回流液直接參與空分設(shè)備精餾過程。