高温高压气体的除尘是石油、化工、清洁煤利用等许多生产工艺中的一个重要问题。苛刻的操作条件往往使旋风分离器成为上述高温高压气体除尘净化的首选设备,但是旋风分离器在高压高温条件下的操作性能和设备承压机械强度问题并未完全解决。本文首先采用数值模拟的方法探讨了操作压力对旋风分离器性能的影响。结果发现,操作压力增大,由于气体密度及分离器内切向速度等作用,旋风分离器的压降随之增加,但是压力超过1.0 Mpa后,压力对旋风分离器切向速度的影响趋于减弱,而升气管下口的短路流和流场内的湍流强度却一直随压力的增加而增大,结果旋风分离器的效率则随气体压力增加而先增加后下降。按适宜承受压力载荷的要求,探讨了对现有的切向矩形进气口平顶旋风分离器顶部和入口结构的改造问题。结果显示,将旋风分离器的平顶板改为封头式拱顶,避免了分离器顶部的直角焊缝,提高了设备承载能力,但是拱顶空间增加了顶部环流量,引起分离器效率下降;在拱顶内部增加一吊板,则可降低顶部环流的影响,不同吊板直径对旋风分离器的流场影响不同,为保证旋风分离器的工艺性能,应选择与筒体等径的吊板。在旋风分离器入口改造研究中,将矩形入口改为圆形入口,改善了应力集中,提高了承压能力。与PV型相比,旋风分离器筒体不变径的径向圆形入口分离器的压降较低,对小颗粒的分离效果也较低,但对较大颗粒如FCC催化剂仍有较好的分离效果;径向圆形入口段简体扩径的旋风分离器压降稍高于PV型,效率也比PV型高1～2%,但存在径向入口导流板被含尘气流冲蚀磨损的问题;切向长圆入口旋风分离器在相同压降的条件下分离效率大于PV型,分离性能较优,适宜高压的操作条件下使用,但切向入口的机械应力要大于径向圆入口的分离器。在高压条件下,入口段筒体扩径的两种分离器各有优势,今后可进一步对其进行详细的应力分析,综合考虑分离器的分离性能与机械强度,进行更全面的评价。