從設備結構來看，鉆井除砂器主要由進料分配系統、旋流器組、底流收集裝置和溢流槽四部分組成。旋流器是核心工作部件，通常由耐磨聚氨酯或高鉻鑄鐵制成，呈錐形結構，內部設有切線進料口；進料分配系統通過 manifold 管道將鉆井液均勻分配至多個旋流器；底流收集裝置用于收集分離出的砂粒等粗顆粒；溢流槽則匯集凈化后的鉆井液，使其返回循環系統。根據處理量不同，除砂器可配置 3-12 個旋流器，形成模塊化組合。
其工作原理基于離心沉降分離技術。當鉆井液以一定壓力（通常 0.2-0.4MPa）從旋流器切線方向進入時，在錐形腔體內形成高速旋轉的渦流運動，產生強大離心力。在離心力作用下，密度較大的砂粒（粒徑通常 40-74μm）被甩向器壁，沿錐壁向下運動，從底流口排出；密度較小的鉆井液和細顆粒則在渦流中心形成上升的內旋流，從溢流口排出，實現固液分離。