球形汽水分离器主要工作原理为旋风分离。
蒸汽由进气管进入旋流筒时，气流将由直线运动变为圆周运动，旋转气流的绝大部分沿筒壁自圆筒体呈螺旋形向下，朝锥体流动，此为外旋流。蒸汽在旋转的过程中产生离心力，将密度较大的液滴甩向筒壁，液滴一旦与筒壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入底流口。旋转下降的外旋气流在到达锥体时，因圆锥形的收缩结构而向旋流筒中心靠拢。根据“旋转距”不变原理，其切向速度不断提高。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋流筒中部由下反转向上，继续做螺旋形运动，形成内旋气流。干度较高的蒸汽就由溢流口排出旋流筒。
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