Le principe de fonctionnement est identique à celui de l'éjecteur. Il est plus adapté aux procédés d'évaporation et de distillation dans lesquels il est économiquement intéressant de récupérer l'énergie des buées issues de l'évaporation. Ces buées sont légèrement réchauffées par recompression au travers du thermocompresseur avant de céder leur énergie calorifique au fluide à évaporer. 
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 Souvent le meilleur rendement est obtenu avec un très faible taux de compression (entre 1,3 et 1,6). Les profils des Venturi des thermocompresseurs sont spécifiques à ce type de fonctionnement.
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