一、管道中空氣的來源與危害
空氣來源
直接進氣：初始未充水的管道或管道使用中放空時的進氣。自由狀態空氣的進氣：如管道進口，負壓管道系統或設備封閉不嚴，以及當管道系統中形成負壓時空氣從排氣閥、排氣管等處進入的空氣。
溶解在水中釋放出來的空氣：清水中溶解的空氣有2%，污水中有3%。
產生的危害
加大沿程摩阻：氣泡使水的流動體積變大，水與管壁的相對流速加大，即摩阻水頭損失加大，則水泵揚程提高，出水量減少。
加大局部阻力：氣泡集聚成為氣囊，使管道流水截面減小，增加了水頭損失，形成氣阻時，甚至水泵不能按設計流量出水：當管道沿程起伏較大，形成多個較大的跌水，多個頂端氣阻高差疊加，接近或達到水泵揚程時出水困難甚至管道終端出口不出水。
造成管道水壓試驗失真：如DN400及以下管道不作漏水量試驗，只以10分鐘落壓不大于5m為合格時，當管道排氣不凈，試壓過程將空氣壓縮，雖然管道漏水量較大，但被大量壓縮空氣體積膨脹所彌補，而表現為壓力降落不大，不能真實反映管道質量。
綜上所述，特別對于長距離大、中口徑輸配水管道的排氣問題十分重要，DN600管道對應水泵流量2500m3/h，揚程提高1m,每年耗電要8萬度左右。對于短距離小口徑輸配水管道，由于流速快，出口多，安全系數大，問題相對要小一些。
二、復合式高速進排氣閥的性能要求
在空管充水時，自動地排出管內大量的空氣，以免使未排凈的空氣在管道內形成氣囊阻礙水的流動。
在壓力管道運行中，能自動排除少量由水中析出的空氣，以免阻水。
在管道發生負壓時能自動快速地進氣，以免管道由于負壓過大而發生失穩破壞，對于小口徑的球墨鑄造鐵管，最大負壓值一般不能超過0.035MPa，大口徑薄壁受最大負壓值一般在0.014～0.025MPa之間。同一排氣閥進氣是排氣能力的80～85％，和減小自管道漏水處吸入污水對管道的污染。
在管道放空時，能自動大量地進氣，使放水加快，縮短停水時間。用特殊方法安裝，能消除管道上由于停泵水錘，產生拉斷水柱的破壞性水錘，以保證管道安全運行。
三、復合式高速進排氣閥的構造及工作原理
排氣閥構造如圖1，當空管注水時，浮體（4）和升降罩（5）在重力作用下，下落到浮體罩的底部。空氣可以順利地通過浮體罩的窗口和閥孔向上，經閥蓋向四周排出。
該型號進排氣閥的最大特點是在任何高的壓差下進排氣閥都不自閉。空氣關閉壓力大于國內外排氣閥，當空管注水時，大量壓力氣體從排氣孔迅速排出，無論排氣壓差多大，不排凈空氣閥不自閉（見附表）。
空氣排出后，管內的水自閥體下部進入閥內，浮體罩內的浮體上浮，直到將升降罩頂到閥口處，而進排氣閥自動關閉停止排氣不泄水。
管內水中溶解的空氣在運行中逐漸析出，自然積累在管道高點管頂的排氣閥中。由于進排氣閥中進入空氣，使得閥內水面逐漸下降，但升降罩由于面積較大，只要管內壓力略高于閥外，即能使向上的壓力大于升降罩自重，而將升降罩托住不能自動下降。而浮體頂部小閥口面積很小，即使內外有最大工作壓力的壓差，也小于浮體的自重；因此當閥體內水面降至浮體以下時，浮體借重力下落，將浮體頂部的小閥口打開；于是形成自動小量排氣。當氣體排空時，水面上升浮體升起，再將小閥口關閉，于是形成間斷地自動少量排氣。當管內受到負壓水錘和管道排空時產生負壓，此時升降罩受內外壓差作用下降，將大閥口打開，通過進排氣閥向管道內迅速大量進氣，以保證管內壓力不致過低而使管材不致失穩破壞和使管道盡快順利排空。
當用進排氣閥作為管道水錘防護時（如圖2），在閥下裝一法蘭短管，下口伸到管頂下0.2～0.3D處，此短管在管頂處有一Φ6小孔，當停泵水錘發生時起始為負壓，進排氣閥自動打開向管內大量進氣使負壓減少，不致產生水柱拉斷。進一步發展到正壓力水錘時，管內頂部空氣通過法蘭短管，排氣閥自動向外排氣。當管內水面上升到70%～80%D的高度，即達到法蘭短管的下口，而向進排氣閥內進水，使管內的負壓程度減少，而保證不產生水柱拉斷水錘，有效地起到水錘防護作用。即在負壓水錘波過去后，管道頂部20%～30%高度氣囊內的空氣，在正壓力水錘到來時利用空氣的可壓縮性起到了良好的能量吸收作用，而使壓力上升大幅度地減少，保證了管道的安全。在水錘波過去后通過小閥孔緩慢地經過進排氣閥的小孔口自動排出。在此階段管內水面高度在管斷面70%～80%高度以上，接近最佳充滿度并不致影響輸水功能，直到頂部空氣全部緩慢排出恢復正常。
四、復合式高速進排氣閥主要性能參數
建設部行業標準CJ/T 217-2005《給水管道高速進排氣閥》，對其主要性能參數都做了明確的規定。
排氣能力：CJ/T 217標準規定的排氣量能力如表，本文所介紹的復合式高速進排氣閥的排氣能力，要比標準規定的大10%以上。
空氣閉閥壓力：空氣閉閥壓力是指在大量排氣時，浮球被吹起（吸起），堵塞大孔口，造成排氣閥關閉不能排氣的壓力。
日本標準JISB2063《給水管道空氣閥》規定，排氣閥進出口壓差達到0.01MPa之前不可閉閥，美國標準ANSI/AWWA C512《供水系統用自動排氣閥、空氣閥/真空閥及復合式排氣閥》對空氣閉閥壓力未作規定，但美國各個排氣閥產品生產廠家生產的排氣閥，在樣本資料上標出的空氣閉閥壓力均在0.07MPa左右。德國樣本標出的大約為0.08～0.10MPa，我國ＣＪ／Ｔ２１７標準規定的空氣閉閥壓力為不小于0.1MPa。本文所介紹的排氣閥空氣閉能壓力在0.4MPa以上，工程實踐中，實際在排氣過程中，當排氣閥進出口壓差（壓力）0.03～0.035MPa時，就能將管道中的空氣排完，這一數值在工業先進國家都是承認的，特殊情況如管道搶修緊急供水，深井泵出口的排氣閥空氣閉閥壓力高一些，但一般均不會超過0.10MPa。
吸氣能力：復合式高速進排氣閥的吸氣能力是排氣能力的85%，為保護管道的安全，避免管道失穩推薦用吸氣量為進氣量的80%計算。中小口徑球墨鑄造鐵管等，最大負壓值一般不能超過0.035MPa，大口徑薄壁管最大負壓值一般在0.014MPa～0.025MPa范圍內，超出時管道會失穩，選擇排氣閥口徑應充分注意。
管道需安裝排氣閥的排氣量和口徑選擇：一般情況下每km左右管道安裝一臺排氣閥，安裝位置參考圖3，在管道較高的若干點上裝設排氣閥，共需排氣量可按下述公式計算：
在管道若干點上，共需排氣量：
按泵的提升流量：Ｑ＝m3/h
重力流時：Ｑ＝0.0027 SD5 m3/h
式中：
S——tanα(α為管道與水平斜角)
d——管道通徑mm。
由于排氣壓差（壓力）在≤0.035MPa時即可排完管道內空氣，查排氣量表△Ｐ為0.035MPa時的排氣量（m3/h），做為選擇依據或查樣本中的配置表確定。
