Evaporatif soğutucular bir tür doğrudan sprey soğutma ekipmanıdır. Yüksek sıcaklıktaki baca gazına doğrudan su püskürterek-çalışırlar. Su sisinin buharlaşması ısıyı emer, böylece dönüştürücünün sıcak baca gazının sıcaklığı, elektrostatik çökelticiye girmeden önce 800–10000 dereceden 150–200 dereceye düşer. Evaporatif soğutucular basittir, düşük yatırım gerektirir ve az su ve güç tüketir. Ayrıca baca gazı tozunun direncini de artırabilirler; ancak baca gazının hacmini, nem içeriğini, aşındırıcılığını ve yapışmasını arttırırlar.
Evaporatif soğutucular, su damlacıklarını doğrudan sprey soğutma kulesinden akan-yüksek sıcaklıktaki baca gazına püskürtür. Isıtma sırasında suyun duyulur ısısı ve buharlaşma sırasındaki gizli ısı, baca gazındaki ısıyı emerek onu soğutur. Suyun buharlaşma gizli ısısından faydalanılması, minimum su tüketimi ve suyun buharlaşması nedeniyle baca gazı hacminde minimum artışla mükemmel soğutma sağlar. Ancak başlangıç sıcaklığı 150 derecenin altında olan baca gazı için doğrudan soğutma uygun değildir. Ayrıca, ekipmanın korozyonuna ve borunun tıkanmasına neden olabilecek yoğuşmayı önlemek için soğutma sıcaklığı, baca gazının doyma sıcaklığının (çiy noktası) altına düşmemelidir. Bu nedenle, buharlaşmalı soğutucudan geçtikten sonra baca gazının sıcaklığı 150 derecenin üzerinde, genellikle 20-30 derece daha yüksek tutulmalıdır. Dolayısıyla baca gazı çıkış sıcaklığının 170 derece civarında olması gerekmektedir.
Sıcak baca gazının buharlaşmalı soğutucu içindeki kesitsel hızı genellikle 1,5-2,0 m/s'yi aşmamalıdır. Bu öncelikle su damlacıkları için gereken buharlaşma süresinin baca gazının soğutucu içerisinde kalış süresinden daha az olmasını sağlayarak yeterli soğutmayı sağlamak içindir. Bu nedenle evaporatif soğutucunun, su damlacıklarının tam buharlaşma süresine göre belirlenen belirli bir yüksekliğe sahip olması gerekir. Bu buharlaşma süresi ise damlacık boyutuna ve baca gazının giriş ve çıkış sıcaklıklarına bağlıdır. Sonuç olarak, 4-6 MPa'lık nispeten yüksek bir su basıncı gereklidir.
Bu nedenle, bir evaporatif soğutucu tasarlarken ve seçerken, su hacmi ile baca gazı hacmi arasındaki eşleşme ilişkisini belirlemek için ısı dengesi hesaplamaları yapmak ve son olarak ekipmanın yapısal boyutlarını belirlemek için ısı dengesi hesaplamalarının sonuçlarını kullanmak gerekir.