雙桶式旋風除塵器由入口蝸殼、錐體、排灰門、出口蝸殼等四部分組成。其入口蝸殼和出口蝸殼均采用對數螺旋線設計，錐體采用小錐角幾何尺寸，排料密封則用兩道鎖氣器組成。除塵器裝置在干燥機出口(或排料箱)至引風機之間，含塵煙氣在引風負壓作用下，順入口蝸殼切線旋轉進入除塵器，邊旋轉邊向下，由蝸殼至錐體，直至其底部，再折轉方向旋轉上升，達到分離和回收煤粉塵的作用，凈化后的煙氣經出口蝸殼排出。
雙桶式旋風除塵器選用耐溫、耐蝕的金屬或陶瓷材料構造的旋風除塵器，可在溫度高達1000℃，壓力達500×105Pa的條件下操作。從技術、經濟諸方面考慮旋風除塵器壓力損失控制范圍一般為500～2000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫煙氣的凈化，是應用廣泛的一種除塵器，多應用于鍋爐煙氣除塵、多級除塵及預除塵。它的主要缺點是對細小塵粒(<5μm)的除去效率較低。
雙桶式旋風除塵器利用氣流旋轉過程產生的離心力，使粉塵從含塵氣流中分離出來的。含塵氣流由除塵器進貨沿切線方向進入除塵器后，沿外壁向下做旋轉運動，這股向下旋轉的氣流稱為外漩渦。外漩渦到達錐體底部后，轉而向上，沿軸心向上旋轉，之后從排出管排出。這股向上的氣流成為內漩渦。向下的外漩渦和向上的內漩渦旋轉方向是相同的，即統一為順時針或統一為逆時針。氣流做旋轉運動時，粉塵在離心力的作用下甩向外壁，到達外壁的粉塵在下旋氣流和重力的共同作用下沿壁面落入灰斗。