在旋风器内部的旋转气流中，颗粒物受离心力作用作径向向外(朝向筒锥壁)运动，运动速度可由颗粒物所受的离心力及气流阻力的运动方程求得。显然旋风器分离的目的就是使颗粒物尽快到达筒锥体边壁。因此，延长颗粒物在旋风器中的运动时间，在气流作用下进步颗粒物与筒锥体壁相撞的概率，可以进步旋风器除尘效率。
在普通旋风器中增加一个筒壁，这一筒壁将旋风器内部空间划分为两个环形区域，同时，排气芯管被移到了下方，排气芯管中的上升气流也变成了下降气流 ，颗粒物在内外两个外环形区域内都得到了分离，事实上，这种旋风分离器相当于将两个旋风子合到了一起。从理论上讲，这种改进进步了颗粒物被收集的概率。
旋风分离器的设计
旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板固定；设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。
设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。
通常，气体入口设计分三种形式：
a) 上部进气
b) 中部进气
c) 下部进气
对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300μm或500μm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，***较高；而中部进气可以降低设备高度和降低造价。
旋风分离器的分离效率是很重要的技术指标，含细粉气体中的粒子通常是由大小不均的颗粒组成，在分离技术上常用分散度来反应粒度分布情况，分散度是细粉中各种粒级所占的质量百分数。
实践证明，分离效率不仅与分离器的结构和操作条件有关，而且随粒度分布而变，同一设备在相同的操作条件下，粒度分布不同，效率也不同。因此，在分离技术上又用粒度分布来确定分离器的分离效率，这就是分级效率，表示了分离器对某一粒级粉体的分离效率。
