Все кипятильники непрерывного действия (проточные), используемые на предприятиях общественного питания, по устройству и принципу действия аналогичны. Проточный кипятильник состоит из корпуса, питательной коробки, кипятильного сосуда и сборника кипятка.
В питательной коробке имеется поплавковое устройство, с помощью которого в ней поддерживается постоянный уровень воды. Вода в питательную коробку поступает из водопровода по питающему трубопроводу. Поплавковое устройство состоит из поплавка, рычага и клапана. В кипятильном сосуде расположены трубчатые электронагреватели, переливная труба и сливной патрубок с пробкой.
Вода в переливной трубе согласно закону сообщающихся сосудов устанавливается на том же уровне, что и в питательной коробке, так как они соединены между собой соединительной трубой. Сборник кипятка имеет разборный кран, крышку-отбойник, закрепленную в верхней части сборника кипятка, и отверстие, через которое кипяток при переполнении сборника попадает в питательную коробку. В случае переполнения сборника кипятка, нарушения нормальной работы питательного клапана или неисправности автоматики регулирования кипяток удаляется по переливной (сигнальной) трубке в трап.
Сверху кипятильник закрывается крышкой.
В кипятильнике установлены следующие электроды: на дне питательной коробки - электрод «сухого хода», который контролирует наличие воды, поступающей из водопровода в кипятильник, в сборнике кипятка — электрод нижнего уровня, обеспечивающий включение электронагревателей после отбора кипятка, и электрод верхнего уровня, отключающий электронагреватели при заполнении сборника кипятка; последний электрод защищен колпачком от попадания на него кипятка в процессе заполнения сборника кипятком.
На корпусе проточных кипятильников установлены сигнальные лампочки, оповещающие световым сигналом о наличии напряжения на кипятильнике и работе электронагревательных элементов. Блок автоматики монтируется на панели, крепится к корпусу кипятильника и закрывается кожухом.
Автоматика защиты обеспечивает защиту от «сухого хода», т. е. невозможность включения трубчатых электронагревателей при отсутствии или очень низком уровне теплоносителя в питательной коробке и кипятильном сосуде. Автоматика защиты обеспечивает также отключение тэнов при чрезмерном понижении уровня воды во время работы кипятильника. Кроме автоматики защиты, в кипятильниках применяется автоматика регулирования, обеспечивающая отключение тэнов при наполнении сборника кипятка до верхнего заданного предела и включение тэнов после разбора кипятка и понижения о уровня до нижнего заданного предела. При работе кипятильника в питательной коробке находится холодная вода, а в кипятильном сосуде и переливной трубке пароводяная смесь, состоящая из кипящей воды и пузырьков пара. Образующаяся смесь имеет значительно меньшую плотность, чем холодная вода, вследствие чего ее уровень выше. Начальный уровень воды в переливной трубе выбирается таким образом, чтобы ее перелив в сборник кипятка происходил только при интенсивном кипении воды в кипятильном сосуде, и в сборник поступала только стерильная, кипяченая вода. Процесс приготовления кипятка в кипятильнике заключается в следующем: холодная вода из водопроводной сети по питательной трубе через клапан поступает в питательную коробку, а из нее по соединительной трубе — в кипятильный сосуд и далее в переливную трубу. Когда уровень воды в переливной трубе и питательной коробке достигает требуемой величины, поплавковый клапан закрывается и перекрывает поступление воды.
При правильной регулировке шарового клапана уровень воды в переливной трубе устанавливается на 60...80 мм ниже конца переливной трубы.
Когда нагревательные элементы включены, контактирующая с тэнами вода нагревается до кипения и под воздействием всплывающих пузырей пара поднимается вверх. В верхней части кипятильного сосуда и в переливной трубе собирается более горячая вода из-за ее меньшей плотности, а в нижней части — более холодная. В верхней части кипятильного сосуда вода быстро нагревается до кипения, так как в ней находится около трети теплоотдающей поверхности тэнов. Кипение воды сопровождается значительным выделением пузырьков пара, которые, будучи намного легче воды, устремляются вверх, не успевая сконденсироваться, поскольку температура воды близка к температуре пара. При этом плотность смеси становится намного меньше и ее уровень повышается, обеспечивая выброс насыщенного паром кипятка из переливной трубы в сборник. Кипяток изменяет направление движения ударяясь о крышку-отражатель. Пар, соприкасаясь с холодными стенками питательной коробки, конденсируется и стекает в сборник кипятка. Кипяток при движении соприкасается со стенками питательной коробки, охлаждается и поэтому его температура на выходе из разборного крана на 10—15 оС ниже температуры кипения.
После выброса порции кипятка из переливной трубы уровень жидкости понижается как в кипятильном сосуде, так и в питательной коробке. При этом поплавок опускается, и водопроводная вода заполняет питательную коробку до требуемого уровня. Через короткий промежуток времени (несколько секунд) вода, охлажденная при смешении с поступающей холодной водой, вновь закипает и происходит выброс следующей порции кипятка.
Холодная вода из питательной коробки поступает в нижнюю часть кипятильного сосуда. Одновременно в верхней части кипятильного сосуда вода кипит. Образуется направленное движение, при котором холодная вода постепенно перемешивается с горячей, за счет ее поступления в зону восходящего потока, насыщенного пузырьками пара. Теплопроводность, воды очень мала, поэтому температура верхних слоев ее в кипятильном сосуде не понижается при поступлении в его нижнюю часть холодной воды.
Из переливной трубы кипяток выбрасывается в сборник кипятка непрерывно, но в виде пульсирующей струи.
Практически все отечественные проточные электрические кипятильники цилиндрические. Соответственно цилиндрическую форму имеют водогрейный объем, переливная труба, а питательная коробка кольцевая. Слабым местом таких аппаратов является переливная труба. В ней образуется при кипении «гейзер» и активно выделяются соли кальция и магния, которые в виде накипи откладываются на стенке. Труба диаметром 30 мм полностью зарастает накипью за 2 -3 месяца, если вода на входе в кипятильник характеризуется повышенной жесткостью. В этом случае возникает опасность взрыва.