Chłodnice wyparne są rodzajem urządzeń do bezpośredniego chłodzenia natryskowego. Działają poprzez bezpośrednie wtryskiwanie wody do-gazów spalinowych o wysokiej temperaturze. Odparowanie mgły wodnej pochłania ciepło, obniżając w ten sposób temperaturę gorących gazów spalinowych z konwertora z 800–10 000 stopni do 150–200 stopni przed wejściem do elektrofiltra. Chłodnice wyparne są proste, wymagają niewielkich nakładów inwestycyjnych i zużywają niewiele wody i energii. Mogą również poprawić rezystywność pyłu gazów spalinowych; zwiększają jednak objętość, zawartość wilgoci, korozyjność i przyczepność gazów spalinowych.
Chłodnice wyparne rozpylają kropelki wody bezpośrednio do-gazów spalinowych o wysokiej temperaturze przepływających przez wieżę chłodniczą. Ciepło jawne wody podczas ogrzewania i ciepło utajone podczas parowania pochłaniają ciepło ze spalin, chłodząc je. Wykorzystanie ciepła utajonego parowania wody zapewnia doskonałe chłodzenie przy minimalnym zużyciu wody i minimalnym wzroście objętości gazów spalinowych w wyniku odparowania wody. Jednakże bezpośrednie chłodzenie nie jest odpowiednie dla gazów spalinowych o temperaturze początkowej poniżej 150 stopni. Ponadto temperatura chłodzenia nie może spaść poniżej temperatury nasycenia gazów spalinowych (punktu rosy), aby zapobiec kondensacji, która może prowadzić do korozji sprzętu i zablokowania rur. Dlatego temperatura gazów spalinowych po przejściu przez chłodnicę wyparną powinna być utrzymywana na poziomie powyżej 150 stopni, zazwyczaj o 20-30 stopni wyżej. W związku z tym temperatura na wylocie gazów spalinowych powinna wynosić około 170 stopni.
Prędkość-przekrojowa gorących gazów spalinowych w chłodnicy wyparnej zasadniczo nie powinna przekraczać 1,5–2,0 m/s. Ma to przede wszystkim na celu zapewnienie, że czas odparowania wymagany dla kropelek wody jest krótszy niż czas przebywania gazów spalinowych w chłodnicy, zapewniając wystarczające chłodzenie. Dlatego chłodnica wyparna musi mieć określoną wysokość, określoną przez całkowity czas odparowania kropelek wody. Czas parowania zależy z kolei od wielkości kropel oraz temperatury gazów spalinowych na wlocie i wylocie. W związku z tym wymagane jest stosunkowo wysokie ciśnienie wody wynoszące 4-6 MPa.
Dlatego też przy projektowaniu i doborze chłodnicy wyparnej konieczne jest wykonanie obliczeń bilansu cieplnego w celu ustalenia zależności pomiędzy objętością wody i objętością gazów spalinowych, a następnie wykorzystanie wyników obliczeń bilansu cieplnego do ostatecznego określenia wymiarów konstrukcyjnych urządzenia.