其结构形式如图5-14所示。这种蒸发器的构造与卧式壳管冷凝器相似，其外壳是用钢板焊成圆筒体，在筒体的两端焊有管板，钢管用焊接或胀接在管板上。制冷剂在管外空间气化，载冷剂(冷冻水或盐水)在管内流动。为了保证载冷剂在管内具有一定的流速，在两端盖内铸有隔板，使载冷剂多流程通过蒸发器。
工作时，制冷剂液体通过浮球阀节流降压后，由壳体下部进入蒸发器内吸收冷冻水或盐水的热量而气化，气化后的制冷剂蒸气上升至干气室(起气液分离作用)，分离出的液滴流回蒸发器内，蒸气被压缩机吸走。氨蒸发器壳体底部焊有集油器，沉积下来的润滑油可从放油管放出。
为了能观察到蒸发器内的液位，在顶部干气室和壳体之间装设一根旁通管，旁通管上的结霜处即表示蒸发器内的液位。
为了避免未气化的液体被带出蒸发器，其充液量应该不浸没全部传热表面，一般氨制冷系统，其充液高度约为筒径的70%一80%;氟利昂制冷系统，其充液量为筒径的55%~65%。
卧式壳管式蒸发器传热性能好，结构紧凑，占地面积小。制冷剂为氨时，平均传热温差瓦为5一6℃,蒸发温度在+5一-15℃的范围内，管内水流速w=1.0一1.5m/s时，其传热系数为450一500W/(㎡·℃)。但是，当用来冷却普通淡水时，其出水温度应控制在2℃以上，否则易发生冻结现象，致使传热管冻裂。
在氟利昂系统中，目前也使用卧式壳管式蒸发器，所不同的是采用低肋铜管代替光滑钢管，这样可以提高制冷剂的沸腾放热系数。为了使润滑油随制冷剂蒸气返回压缩机，采用干式壳管式蒸发器(属非满液式蒸发器)，即制冷剂在管内蒸发吸热，冷冻水在管间流动。
