旋風除塵器是除塵裝置的一類。除塵機理是使含塵氣流作旋轉運動，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。旋風除塵器的各個部件都有確定的尺寸比例，每一個比例關系的變動，都能影響旋風除塵器的效率和壓力損失，其中除塵器直徑、進氣口尺寸、排氣管直徑為主要影響因素。在使用時應注意，當超過某一界，有利因素也能轉化為不利因素。
旋風除塵器是由進氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風除塵器的結構簡單，易于制造、安裝和維護管理，設備投資和操作費用都較低，已廣泛用于從氣流中分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的5～2500倍。
在機械式除塵器中，旋風式除塵器是效率不錯的一種。它適用于非黏性及非纖維性粉塵的除去，大多用來除去5μm以上的粒子，并聯的多管旋風除塵器裝置對3μm的粒子也具有80～85%的除塵效率。
旋風除塵器下部的嚴密性是影響除塵效率的又一個重要因素。含塵氣體進入旋風除塵器后，沿外壁自上而下作螺旋形旋轉運動，這股向下旋轉的氣流到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉。旋風除塵器內的壓力分布，是軸向各斷面的壓力變化較小，徑向的壓力變化較大(主要指靜壓)，這是由氣流的軸向速度和徑向速度的分布決定的。氣流在筒內作圓周運動，外側的壓力高于內側，而在外壁附近靜壓高，軸心處靜壓低。即使旋風除塵器在正壓下運動，軸心處也為負壓，且一直延伸到排灰口處的負壓大的，稍不嚴密，就會產生較大的漏風，已沉集下來的粉塵勢必被上升氣流帶出排氣管。所以，要使除塵效率達到設計要求，就要確定排灰口的嚴密性，并在確定排灰口的嚴密性的情況下，及時去除除塵器錐體底部的粉塵，若不能連續及時地排出，濃度好粉塵就會在底部流轉，導致錐體過度磨損。
旋風除塵器技術要求：
1、注意易磨損部位如外筒內壁的變化。
2、含塵氣體溫度變化或濕度降低時注意粉塵的附著、堵塞和腐蝕現象。
3、注意壓差變化和排出煙色狀況。因為磨損和腐蝕會使除塵器穿孔和導致粉塵排放，于是除塵效 率下降、排氣煙色惡化、壓差發生變化。
4、注意旋風除塵器各部位的氣密性，檢查旋風筒氣體流量和集塵濃度的變化。
在旋風除塵器尺寸和結構定型的情況下，其除塵效率關鍵在于運行因素的影響。
1、流速
旋風除塵器是利用離心力來除塵的，離心力愈大，除塵效果愈好。在圓周運動(或曲線運動)中粉塵所受到的離心力為F=ma，式中，F——離心力，N；m——粉塵的質量，kg；a——粉塵離心加速度，m/s2。因為，a=VT2/R，式中，VT——塵粒的切向速度，m/s；R——氣流的旋轉半徑，m， 所以，F=mVT/R。可見，在旋風除塵器的結構固定(R不變)、粉塵相同(m穩定)的情況下，增加旋風除塵器人口的氣流速度，旋風除塵器的離心力就愈大。
旋風除塵器的進貨氣量為Q=3600AVT，式中，Q——旋風除塵器的進貨氣量， m3/h； A——旋風除塵器的進貨截面積，m2。所以，在結構固定(R不變，A不變)、粉塵相同(m穩定)的情況下，除塵器人口的氣流速度與進貨氣量成正比，而旋風除塵器的進貨氣量是由引風機的進風量決定的。
可見，提高進風口氣流速度，可增大除塵器內氣流的切向速度，使粉塵受到的離心力增加，有利提高其除塵效率， 同時，也可提高處理含塵風量。但進風口氣流速度提高，徑向和軸向速度也隨之增大，紊流的影響增大。對每一種特定的粉塵旋風除塵器都有一個臨界進風口氣流速度，當超過這個風速后，紊流的影響比分離作用增加的快，使部分已分離的粉塵重新被帶走，影響除塵效果。另外，進風口氣流增加，除塵阻力也會急劇上升，壓損增大，電耗增加。綜合考慮旋風除塵器的除塵效果和經濟性，進風口的氣流速度控制在12~20 m/s之間，不超過25m/s，一般選14m/s為宜。
2、粉塵的狀況
粉塵顆粒大小是影響出口濃度的關鍵因素。處于旋風除塵器外旋流的粉塵，在徑向同時受到兩種力的作用，一是由旋轉氣流的切向速度所產生的離心力，使粉塵受到向外的推移作用；另一個是由旋轉氣流的徑向速度所產生的向心力，使粉塵受到向內的推移作用。在內、外旋流的交界面上，如果切向速度產生的離心力大于徑向速度產生的向心力，則粉塵在慣性離心力的推動下向外壁移動，從而被分離出來；如果切向速度產生的離心力小于徑向速度產生的向心力，則粉塵在向心力的推動下進入內旋流，經排風管排出。如果切向速度產生的離心力等于徑向速度產生的向心力，即作用在粉塵顆粒上的外力等于零，從理論上講，粉塵應在交界面上不停地旋轉。實際上由于氣流處于紊流狀態及各種隨機因素的影響，處于這種狀態的粉塵有50%的可能進入內旋流，有50%的可能向外壁移動，除塵效率應為50%。此時分離的臨界粉塵顆粒稱為分割粒徑。這時，內、外旋流的交界面就象一張孔徑為分割粒徑的篩網，大于分割粒徑的粉塵被篩網截留并捕集下來，小于分割粒徑的粉塵，則通過篩網從排風管中排出。
旋風除塵器捕集下來的粉塵粒徑愈小，該除塵器的除塵效率愈高。離心力的大小與粉塵顆粒有關，顆粒愈大，受到離心力愈大。當粉塵的粒徑和切向速度愈大，徑向速度和排風管的直徑愈小時，除塵效果愈好。氣體中的灰分濃度也是影響出口濃度的關鍵因素。粉塵濃度增大時，粉塵易于凝聚，使較小的塵粒凝聚在一起而被捕集，同時，大顆粒向器壁移動過程中也會將小顆粒挾帶至器壁或撞擊而被分離。但由于除塵器內向下高速旋轉的氣流使其頂部的壓力下降，部分氣流也會挾帶細小的塵粒沿外壁旋轉向上到達頂部后，沿排氣管外壁旋轉向下由排氣管排出，導致旋風除塵器的除塵效率不可能為90%。
根據除塵效率計算公式η=(1- So/Si)×90%，式中，η——除塵效率；So——出口處的粉塵的流人量，kg/h；Si——進貨處的粉塵的流人量，kg/h。
因為旋風除塵器的除塵效率不可能為90%，當進貨粉塵流人量增加后，除塵效率雖有提高，排氣管排出粉塵的適當量也會增加。所以，要使排放口的粉塵濃度降低，則要降低入口粉塵濃度，可采取多個旋風除塵器串聯使用的多級除塵方式，達到減少排放的目的。
