Quando falamos em ciclones, devemos ter em mente que se trata de um separador inercial, responsável por separar partículas maiores de partículas menores por meio da força centrífuga. Essa força pode variar de 5 a 2.500 vezes o tamanho da partícula, permitindo a captação de partículas bastante pequenas. O ar entra tangencialmente, e a força centrífuga gerada no vórtice arrasta as partículas radialmente em direção às paredes do ciclone. À medida que descem pelo cone, as partículas se separam do fluxo gasoso e escorregam para baixo. O fluxo resultante segue para o interior do fluxo tangencial, saindo pelo tubo de mergulho superior.

Ciclones são bastante eficientes na separação de partículas maiores que 10 microns. No entanto, partículas menores tendem a ser arrastadas junto com o fluxo gasoso e liberadas na atmosfera.

O fator de separação está relacionado à razão entre a força centrífuga em determinado raio e a força gravitacional sobre a partícula. Ou seja, a eficiência do ciclone está diretamente ligada à correta aplicação da vazão em relação ao diâmetro e ao comprimento do cone.

De maneira geral, podemos dizer que ciclones com entrada tangencial externa e formato mais delgado (com maior relação entre altura e diâmetro) são mais eficientes, pois permitem um maior número de voltas do fluxo de ar e material em seu interior, aumentando a eficiência do processo. Em outras palavras, a eficiência do ciclone depende diretamente do seu correto dimensionamento e construção.

É importante esclarecer que ciclones jamais serão um coletor 100% eficiente, independentemente de seu dimensionamento.

É muito comum a aplicação de ciclones como pré-separadores, antes de filtros de mangas, seja para absorver a umidade de um processo ou para reduzir a temperatura. Isso ocorre porque o circuito do ar no interior do ciclone gera várias voltas em contato com o cone interno, funcionando como uma espécie de serpentina de troca térmica. Como o fluido está em alta temperatura e é continuamente lançado contra as paredes internas do ciclone, que estão em contato com um ambiente externo mais frio, ocorre um processo de condensação e um resfriamento considerável do fluido.

Nessa aplicação, os ciclones desempenham um papel fundamental. É bastante comum seu uso em processos metalmecânicos para separar partículas incandescentes, protegendo os equipamentos de filtragem final.