為了提高常規(guī)金屬分離器的性能，多年來，專家學(xué)者們設(shè)計制造了各種結(jié)構(gòu)形式的金屬分離器，主要分為6大類

擴(kuò)散型金屬分離器

擴(kuò)散型金屬分離器的主要特點(diǎn)是在金屬分離器的排塵口引出約10%的氣流，以提高分離效率，它有兩個優(yōu)點(diǎn)：其一，使器壁下部的壁面上不積累粉塵，減少了底部吹起；其二，在處理粘性粉塵時，可以避免排塵口堵塞。

旁路型金屬分離器

旁路型金屬分離器的特點(diǎn)是將聚集在器體上部死角（即上灰環(huán)）中的固相顆粒經(jīng)旁路直,接送到排塵口附近，以減少短路流的泄漏，提髙對小顆粒的分離效率。

金屬式金屬分離器

金屬式金屬分離器又稱龍卷風(fēng)型金屬分離器，其結(jié)構(gòu)和工作原理所示。含塵氣體從下部引入，經(jīng)導(dǎo)向葉片變成向上旋轉(zhuǎn)的氣流，上部再引入旋轉(zhuǎn)向下的二次風(fēng)，風(fēng)的旋轉(zhuǎn)方向與中間含塵氣流的旋轉(zhuǎn)方向一致，可加強(qiáng)含塵氣流的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，使固相顆粒產(chǎn)生更大的離心力而被分離。同時，分離出的顆粒在二次風(fēng)的作用下，經(jīng)排塵環(huán)隙排出，中心向上排出的是被凈化

多級分離型金屬分離器

這類金屬分離器流場的主要特點(diǎn)是使內(nèi)金屬區(qū)中的固相顆粒在被排出分離器以前再次獲得分離，我公司制造的雙重排氣管式金屬分離器，可使內(nèi)金屬中夾帶的粒子獲得再次分離的機(jī)會，總分離效率很髙。原蘇聯(lián)制造的髙效能金屬分離器，其主要特點(diǎn)是有同軸心的三個溢流口，流體進(jìn)入圓筒形部分后，固相顆粒在離心力的作用下，重而大的固相顆粒甩向內(nèi)壁，然后螺旋下降，經(jīng)底流口排出，輕質(zhì)部分則從各個溢流口排出。這種結(jié)構(gòu)的金屬分離器能提高處理量和液體的凈化程度，并減小內(nèi)部水力損失。

中心固體棒型

淸華大學(xué)許宏慶用激光測速儀測試了金屬器的內(nèi)流場，發(fā)現(xiàn)在金屬器的中心區(qū)域，切向速度降低而湍流耗散很強(qiáng)，這部分流動增加了分離器的壓力損失，降低了分離器的性能。據(jù)此，在金屬器的中m4雙重排氣管式庚風(fēng)分離器心增加了一個固體心棒來代替強(qiáng)制渦。試驗(yàn)測試結(jié)果表明，中心強(qiáng)湍流區(qū)已完全清除，在開環(huán)工作條件下，壓力損失系數(shù)減少33%。

多功能金屬分離器

為解決石油鉆井液固控設(shè)備長期以來存在的髙耗低效問題，在對國內(nèi)外固控設(shè)備大量調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，江漢機(jī)械研究所正在開發(fā)研制一種新型高效多功能金屬分離器，它主要由筒體、錐筒、進(jìn)漿管、體側(cè)臂、造旋臂、中心管和溢流管等組成。這種分離器既具有常規(guī)金屬分離器簡單、可靠的優(yōu)點(diǎn)，又具有多級分流、控制進(jìn)液濃度、穩(wěn)定操作工況的特點(diǎn)。它能從鉆井液中同時分離出大的固相顆粒和微小膠體粒子，從而把鉆井液固相粒度分布控制在理想的狀態(tài)；它還能去除對鉆井液的化學(xué)污H6中心81體棒望染，保持鉆井液優(yōu)良的流變性。產(chǎn)品通過流場研究和性能試驗(yàn)，已取得顯著成效。在處理相同流量的鉆井液情況下，多功能金屬分離器比常規(guī)金屬分離器工作壓力降低16.7%，分離的底流密度大20%，底流固相含量大214.5%。理論和實(shí)踐都表明，多功能金屬分離器高效低耗，具有較強(qiáng)的分離能力，是一種大有希望的石油固控設(shè)備。