變壓器冷卻器在工作的過程中主要是依靠其制冷劑液體的蒸發來吸收被冷卻介質熱量的換熱設備，在使用時在制冷系統中的功能是吸收熱量，在操作時為了保障蒸發過程能穩定長久的進行，定要不斷的用制冷壓縮機將蒸發的氣體抽走，以保持特定的蒸發壓力。
變壓器冷卻器的熱力膨脹閥在冷水機制冷系統中既是流量的調節閥，又是制冷設備中的節流閥，它在制冷設備中安裝在干燥過濾器和蒸發器之間，它的感溫包是包扎在蒸發器的出口處。其主要作用是使高壓常溫的制冷劑液體在流經熱力膨脹閥時節流降壓，變為低溫低壓制冷劑濕蒸氣（大部分是液體，小部分是蒸汽）進入蒸發器，在蒸發器內汽化吸熱，而達到制冷降溫的目的。
變壓器冷卻器在現代化工業中使用的大多數工業冷水機均使用R22或R12作為制冷劑。制冷劑是制冷系統里的流動工質，它的主要作用是攜帶熱量，并在狀態變化時實現吸熱和放熱。
它的設備圓筒是一個與水平線略成傾斜的旋轉圓筒。物料從較高一端加入，載熱體由低端流出，與物料成逆流接觸，也有載熱體和物料一起并流進入筒體的。隨著圓筒的轉動物料受重力作用運行到較底的一端。濕物料在筒體內向前移動過程中，直接或間接取得了載熱體的給熱，使熱物料得以冷卻，然后在出料端經皮帶機或螺旋輸送機送出。
