直管式蒸發器用于氨制冷裝置，其結構如圖8-22所示。直管式蒸發器全部由無縫鋼管焊制而成，蒸發器管以組為單位，根據不同容最要求，蒸發器可由若干管組組合而成。蒸發管組安裝在矩形金屬水箱中。每組蒸發管由上下兩根水平管及焊在其間許多根端部微彎的立管所組成。在管組的一端，上集針接氣液分離器，下集管接集油器。氨液從中間的供液管進入。供液管由上面一直伸入到下集管，這樣使液體從下部進入下集管后，均勻地進入各立管中去。制冷劑液體在管內吸收載冷劑的熱后后，不斷蒸發汽化。汽化后的制冷劑通過上集管，經氣液分離器分離后，蒸汽從上面引出，被壓縮機吸入，液體返回下集管。集油器上端有一根管子與吸氣管接通，以便將冷凍機油中的制冷劑抽走，積存的潤滑油定期從放油管放出。

為了提高直管式蒸發器的傳熱效果，在水箱內裝有攪拌機。攪拌機有臥式和立式兩種。 由于臥式攪拌機安裝時需要密封措施，并且維修較困難，故目前采用立式攪拌機較多。水流速一般保持在0.3~0.7m/s。水箱上部設有溢流管，底部設有泄水口。

為了控制族發器排管中的氨液面，在水箱上裝有浮球閥或電子液位控制裝置。

立管式蒸發器由于上部開啟，便于操作人員觀察和維修。載冷劑容量較大，所以用淡水作載冷劑時，不會有結冰損壞設備的危險。當用鹽水作載冷劑時，由于鹽水和空氣接觸，水箱腐蝕較嚴重 ,需在鹽水中加入緩蝕劑，且鹽水易吸收空氣中水分而使濃度降低，需經常檢查鹽水的相對密度，向鹽水補充加入固體鹽。