天然气首先进入进料布气腔，气体首先撞击在支撑滤芯的支撑管（避免气流直接冲击滤芯，造成滤材的提前损坏）上，较大的固液颗粒被初步分离，并在重力的作用下沉降到容器底部（定期从排污口排出）。
接着气体从外向里通过过滤聚结滤芯，固体颗粒被过滤介质截留，液体颗粒则因过滤介质聚结功能而在滤芯的内表面逐渐聚结长大。当液滴到达一定尺寸时会因气流的冲击作用从内表面脱落出来而进入滤芯内部流道而后进入汇流出料腔。在汇流出料腔内，较大的液珠依靠重力沉降分离出来，此外，在汇流出料腔，还设有分离元件，它能有效的捕集液滴，以防止出口液滴的被夹带，进一步提高分离效果，最后洁净的气体流出过滤分离器。
随着气体通过量的增加，沉积在滤芯上的颗粒会引起过滤器压差的增加，当压差上升到规定值时（从压差计读出），说明滤芯已被严重堵塞，应该及时更换。过滤分离器更换压差不高于0.1Mpa
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