旋膜式除氧器与喷雾填料式、淋水盘式等其它类型的热力除氧器在性能上存在着根本的不同,其关键之处在于其喷淋结构造成的汽水传热传质方式.

凝结水及补充水进入除氧头内旋膜器组水室,在一定的压差下从旋膜管的小孔斜旋喷向内孔,形成射流,由于内孔充满了上升的加热蒸汽,水在射流运动中便将大量的加热蒸汽吸卷进来(经试验证明射流运动具有卷吸作用),在极短时间内很小的行程上产生剧烈的混合加热作用,水温大幅度提升,而旋转的水沿着旋膜管内孔壁继续下旋,形成一层翻滚的水膜裙,(水在旋转流动时的临界雷诺数下降很多即产生紊流翻滚),此时紊流状态的水传热传质效果最理想,水温达到饱和温度.氧气即被分离出来,由于旋转水流基本上是紧贴管壁旋转而下,在旋膜管中间形成汽—气通道,不存在气体流动死区,因氧气在内孔内无法随意扩散,析出的不凝结气体被讯速排出,只能随上升的蒸汽从排汽管排向大气(老式除氧器虽加热了水,分离出了氧但氧气比重大于加热蒸汽,部分氧又被下流的水带入水箱,也是造成除氧效果差的一种原因).

经旋膜段粗除氧的给水及由疏水管引进的疏水在这里混合进行二次分配,呈均匀淋雨状落到装到其下的液汽网上,再进行深度除氧后才流入水箱，大气式除氧器小于12uɡ/L远远低于部颁标准(部颁标准高压7uɡ/L，低压15uɡ/L).

因旋膜式除氧器在工作中使水始终处于紊流状态,并有足够的换热表面积,所以传热传质效果好,排汽量小(即能源损失小带来的经济效益也可观),除氧效果好,产生的富裕量能使除氧 器超负荷运行(通常可超额定出力的30%)或低水温全补水下运行。