多效蒸餾水機的流程如下：原料水在一效預熱器被工業蒸汽加熱，進入以后各效預熱器被二次蒸汽繼續加熱；到冷凝器被二次蒸汽、蒸餾水加熱；然后在蒸發器頂部經分水裝置，均勻地分布進入蒸發列管，在蒸發列管內形成薄膜狀的水流；這些水流因為薄所以很快被蒸發，產生二次蒸汽；未被蒸發的原料水被輸送到下一效，作為次效蒸發器的原料水，以后各效與此類似，未被蒸發的進入下一效，直到效仍未被蒸發的，將作為凝結水排放；被蒸發的原料水，現在是二次蒸汽，繼續在蒸發器中盤旋上升，經中上部特殊分離裝置處，進入純蒸汽管路，作為次效的熱源；二次蒸汽在次效被吸收熱量后凝結成蒸餾水；各效過程與此相似，各效的蒸餾水和末效的二次蒸汽被冷凝器收集，并經過與冷卻水、原料水換熱，冷卻成為蒸餾水；經過電導率的在線檢測，合格的蒸餾水作為注射用水輸出，不合格的蒸餾水將被排放。
原料水轉化成的二次蒸汽是潔凈蒸汽，它經過三次分離作用：在最初進入蒸發器后，沿列管向下流動，同時蒸發，這是次分離；被蒸發的原料水(二次蒸汽)在蒸發器的下端180度折返，雜質在重力作用下，被分離到下部，這是第二次分離；被蒸發的原料水，即二次蒸汽，繼續在蒸發器中盤旋上升，到中上部特殊分離裝置處，進行第三次分離。冷卻水只在冷凝器通過，對各效產生的蒸餾水和末效的二次蒸汽進行降溫。工業蒸汽在效的蒸發器和預熱器對原料水進行加熱，熱量被吸收后成為凝結水排出機外。在冷凝器中，有種不能凝結成水的一部分氣體，被稱作不凝性氣體，此部分氣體將由安裝在冷凝器上部的排出裝置去除。
