凝結水和補給水首先進入除氧器頭部的膜旋器組水室，在壹定的水位壓差下從膜管的小孔向內孔傾斜噴射，形成射流。由於內孔充滿上升的加熱蒸汽，水在射流運動中吸入大量加熱蒸汽(實驗證明射流運動有卷吸作用)；
在很短的時間和很短的行程內，產生強烈的混合和加熱效應，水溫大大提高，而旋轉的水繼續沿著膜管的內孔壁向下旋轉，形成翻滾的水膜裙邊(旋轉流中水的臨界雷諾數降低很多，產生湍流翻滾)。此時湍流水的傳熱傳質效果最好，水溫達到飽和溫度。氧氣被分離出來，因為氧氣在內孔中不能自由擴散，只有上升的蒸汽才能從排氣管排到大氣中(老式除氧器雖然加熱了水，氧氣被分離出來，但其比重大於加熱的蒸汽，部分氧氣被下遊的水帶入水箱，也是除氧效果不好的壹個原因)。
在成膜段進行粗除氧的給水和從排水管引入的疏水在此混合進行二次分配，以均勻雨落在安裝在其下方的液汽網上，深度除氧後流入水箱。水箱中水的含氧量在高壓時為0-7 ц?/L，低壓時小於15 ц?/L，符合部頒操作標準。