Iztvaikošanas dzesētāji ir tiešās izsmidzināšanas dzesēšanas iekārtu veids. Tie darbojas, tieši izsmidzinot ūdeni augstas temperatūras{1}}dūmgāzēs. Ūdens miglas iztvaikošana absorbē siltumu, tādējādi samazinot pārveidotāja karsto dūmgāzu temperatūru no 800–10000 grādiem līdz 150–200 grādiem, pirms tās nonāk elektrostatiskajā nogulsnētājā. Iztvaikošanas dzesētāji ir vienkārši, tiem ir nepieciešami nelieli ieguldījumi, un tie patērē maz ūdens un enerģijas. Tie var arī uzlabot dūmgāzu putekļu pretestību; tomēr tie palielina dūmgāzu tilpumu, mitruma saturu, kodīgumu un adhēziju.
Iztvaikošanas dzesētāji izsmidzina ūdens pilienus tieši augstas{0}}temperatūras dūmgāzēs, kas plūst caur smidzināšanas dzesēšanas torni. Ūdens jūtamais siltums karsēšanas laikā un latentais siltums iztvaikošanas laikā absorbē siltumu no dūmgāzēm, tādējādi to atdzesējot. Latentā ūdens iztvaikošanas siltuma izmantošana nodrošina lielisku dzesēšanu ar minimālu ūdens patēriņu un minimālu dūmgāzu apjoma pieaugumu ūdens iztvaikošanas dēļ. Tomēr tiešā dzesēšana nav piemērota dūmgāzēm ar sākotnējo temperatūru zem 150 grādiem. Turklāt dzesēšanas temperatūra nedrīkst būt zemāka par dūmgāzu piesātinājuma temperatūru (rasas punktu), lai novērstu kondensāciju, kas var izraisīt iekārtas koroziju un cauruļu bloķēšanu. Tāpēc dūmgāzu temperatūra pēc iztvaikošanas dzesētāja izlaišanas jāuztur virs 150 grādiem, parasti par 20-30 grādiem augstāka. Līdz ar to dūmgāzu izplūdes temperatūrai jābūt aptuveni 170 grādiem.
Karsto dūmgāzu šķērsgriezuma ātrums iztvaikošanas dzesētājā parasti nedrīkst pārsniegt 1,5–2,0 m/s. Tas galvenokārt ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka ūdens pilienu iztvaikošanas laiks ir mazāks par dūmgāzu uzturēšanās laiku dzesētājā, nodrošinot pietiekamu dzesēšanu. Tāpēc iztvaikošanas dzesētājam jābūt noteiktam augstumam, ko nosaka ūdens pilienu pilnīgais iztvaikošanas laiks. Šis iztvaikošanas laiks savukārt ir atkarīgs no pilienu izmēra un dūmgāzu ieplūdes un izplūdes temperatūras. Līdz ar to ir nepieciešams salīdzinoši augsts ūdens spiediens 4-6 MPa.
Tāpēc, projektējot un izvēloties iztvaikošanas dzesētāju, ir nepieciešams veikt siltuma bilances aprēķinus, lai noteiktu ūdens tilpuma un dūmgāzu tilpuma sakritības sakarību, un izmantot siltuma bilances aprēķinu rezultātus, lai beidzot noteiktu iekārtas konstrukcijas izmērus.