真空濾油機多用于絕緣油、潤滑油介質處理，主要處理油液當中的水分、溶解氣體以及固體顆粒。整機由輸油單元、加熱單元、真空分離腔體、冷凝單元、過濾單元、電控單元組合而成，依靠物理相變與多級攔截完成油液凈化。
油液經由輸油泵吸入設備管路，首先經過前置過濾構件，介質內部體積偏大的固體顆粒物被截留，降低后續單元的負荷。之后進入加熱腔體，油液得到升溫，分子運動狀態發生改變，油液內部結合狀態的水分更易向外析出。經過調溫的油液輸送進入真空分離腔體。
真空腔體內部由真空機組持續抽氣，腔體內形成低壓環境。水的相變溫度隨環境壓力下降而變動，在腔體低壓條件下，油中的游離水、乳化水轉變為水蒸氣，油液當中溶解的各類氣體同步從油相中釋放。腔體內部布置噴淋、填料或者霧化布液結構，流入的油液被分散成薄膜或者細小液滴，擴大油液和真空空間的接觸面積，增加介質停留時間，便于水汽與氣體向外析出。

從油液中析出的水蒸氣與混合氣體被真空機組抽離腔體，水蒸氣進入冷凝組件，遇冷轉變為液態水，匯集到集水容器中定期排出；不可凝結的氣體經由真空機組向外排出。脫去水分與氣體的油液匯集在真空腔體底部，由輸油泵送出腔體，流經各級精密過濾組件，殘留的固體顆粒被濾材攔截，處理完成的油液輸送至油箱或者待注設備。
真空分離是整套設備的核心環節，依靠壓力改變實現油水氣相轉變，并不依靠沸騰實現水汽析出。油液以薄層形態分散，可以減少油液整體受熱，降低油品發生氧化的概率。油液內部水分分為游離水、乳化水、溶解水三類。游離水可以依靠重力沉降實現分離；乳化水以微小液滴形態分散在油內，需要升溫配合低壓環境完成析出；溶解水和油分子相互結合，只有在真空低壓環境下才可以逐步脫離油相。
設備運行參數需要和介質相匹配。腔體內部壓力數值、油液溫度、進油流量三者相互關聯。流量偏大時，油液在腔體內部停留時間變短，水汽、氣體析出不夠充分；溫度設置偏高，會造成油品當中輕組分揮發；腔體壓力控制不當，也會帶來介質損耗。
真空分離單元可以搭配聚結結構協同作業。含水占比偏高的介質，可先經過聚結單元完成大部分游離水分離，再送入真空腔體處理乳化水與溶解水，減輕真空機組的工作負擔。

固體雜質處理依托多級過濾體系完成。前置濾件攔截大塊雜質，后端精濾濾芯截留細小顆粒。濾芯運行過程，污物逐步堆積，壓差隨之發生變化，依據壓差狀態開展濾芯更換。
設備具備對應的保護邏輯，配置液位監測構件管控真空腔內部油位，規避油液被吸入真空管路；配置溫控保護，規避介質溫度異常；配置壓力監測，管控油路運行狀態。
真空濾油機廣泛用于變壓器絕緣油、透平油、潤滑油處理，可采用離線循環處理，也可對接設備開展在線作業。日常運維需要關注整套系統密封狀態，真空腔體、管路法蘭密封出現縫隙，外界空氣進入腔體，會改變腔體內壓力，水汽析出過程受到干擾。定期排放冷凝集水，按照壓差變化更換濾芯，保障真空分離與過濾工序持續運轉。