其結構形式如圖5-14所示。這種蒸發器的構造與臥式殼管冷凝器相似，其外殼是用鋼板焊成圓筒體，在筒體的兩端焊有管板，鋼管用焊接或脹接在管板上。制冷劑在管外空間氣化，載冷劑(冷凍水或鹽水)在管內流動。為了保證載冷劑在管內具有一定的流速，在兩端蓋內鑄有隔板，使載冷劑多流程通過蒸發器。
工作時，制冷劑液體通過浮球閥節流降壓后，由殼體下部進入蒸發器內吸收冷凍水或鹽水的熱量而氣化，氣化后的制冷劑蒸氣上升至干氣室(起氣液分離作用)，分離出的液滴流回蒸發器內，蒸氣被壓縮機吸走。氨蒸發器殼體底部焊有集油器，沉積下來的潤滑油可從放油管放出。
為了能觀察到蒸發器內的液位，在頂部干氣室和殼體之間裝設一根旁通管，旁通管上的結霜處即表示蒸發器內的液位。
為了避免未氣化的液體被帶出蒸發器，其充液量應該不浸沒全部傳熱表面，一般氨制冷系統，其充液高度約為筒徑的70%一80%;氟利昂制冷系統，其充液量為筒徑的55%~65%。
臥式殼管式蒸發器傳熱性能好，結構緊湊，占地面積小。制冷劑為氨時，平均傳熱溫差瓦為5一6℃,蒸發溫度在+5一-15℃的范圍內，管內水流速w=1.0一1.5m/s時，其傳熱系數為450一500W/(㎡·℃)。但是，當用來冷卻普通淡水時，其出水溫度應控制在2℃以上，否則易發生凍結現象，致使傳熱管凍裂。
在氟利昂系統中，目前也使用臥式殼管式蒸發器，所不同的是采用低肋銅管代替光滑鋼管，這樣可以提高制冷劑的沸騰放熱系數。為了使潤滑油隨制冷劑蒸氣返回壓縮機，采用干式殼管式蒸發器(屬非滿液式蒸發器)，即制冷劑在管內蒸發吸熱，冷凍水在管間流動。
