ES2589355B1 - Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas - Google Patents

Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas Download PDF

Info

Publication number
ES2589355B1
ES2589355B1 ES201631074A ES201631074A ES2589355B1 ES 2589355 B1 ES2589355 B1 ES 2589355B1 ES 201631074 A ES201631074 A ES 201631074A ES 201631074 A ES201631074 A ES 201631074A ES 2589355 B1 ES2589355 B1 ES 2589355B1
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
air
platform
tunnel
stations
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES201631074A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2589355A1 (es
Inventor
Vanessa FERRIS GARCIA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Full Hunter SL
Original Assignee
Investig Ecologicas Alcalaten S L
Investigaciones Ecologicas Alcalaten Sl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Investig Ecologicas Alcalaten S L, Investigaciones Ecologicas Alcalaten Sl filed Critical Investig Ecologicas Alcalaten S L
Priority to ES201631074A priority Critical patent/ES2589355B1/es
Publication of ES2589355A1 publication Critical patent/ES2589355A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2589355B1 publication Critical patent/ES2589355B1/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F1/00—Ventilation of mines or tunnels; Distribution of ventilating currents
    • E21F1/003—Ventilation of traffic tunnels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B1/00—General arrangement of stations, platforms, or sidings; Railway networks; Rail vehicle marshalling systems
    • B61B1/02—General arrangement of stations and platforms including protection devices for the passengers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/10—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by separation, e.g. by filtering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/30—Velocity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/40—Pressure, e.g. wind pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00—Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/50—Air quality properties
    • F24F2110/64—Airborne particle content

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrostatic Separation (AREA)

Abstract

Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas que comprende unas boquillas (1) de expulsión de aire conectadas mediante una o más bombas (6) y uno o más eliminadores (4) de partículas a unas tomas (2) de aire debajo del borde del andén. Los eliminadores (4) de partículas pueden comprender un filtro electrostático o magnético. Las tomas (2) estarán principal o exclusivamente en el extremo o extremos de entrada del medio de transporte al andén.#Cuando la estación disponga de andén y vías en ambos lados del túnel, podrá comprender boquillas (1) de expulsión de aire vertical en el centro del túnel.

Description

5
10
15
20
25
30
35
DESCRIPCION
Sistema de captacion de particulas en estaciones subterraneas SECTOR DE LA TECNICA
La presente invencion se refiere a un sistema de captacion de particulas, en especial particulas metalicas, en estaciones o aparcamientos subterraneos. Es de aplicacion principal, pero no exclusivamente a tuneles ferroviarios, y en especial a redes de metro y similares.
ESTADO DE LA TECNICA
En las estaciones de trenes y metro subterraneas, los usuarios pasan un cierto periodo de tiempo expuestos particulas de polvo, incluyendo particulas metalicas. Esta exposicion puede incluso repetirse de forma habitual o incluso varios ciclos de exposicion al dfa. Sin embargo, en multiples estudios efectuados sobre estaciones subterraneas en varias ciudades, los niveles de particulas metalicas detectados llegan a ascender a valores muy nocivos para la exposicion humana y su inhalacion.
El problema que se pretende resolver afecta a la contaminacion en forma de polvo ultrafino, a menudo de particulas metalicas, presente principalmente en las estaciones ferroviarias subterraneas. El problema afecta esencialmente a las estaciones de metro aunque tambien puede afectar a estaciones ferroviarias (regionales, media distancia), de autobuses y de cualquier tipo de vehfculos cuando sean subterraneas y no dispongan de ventilacion natural suficiente.
Recientes estudios han puesto de manifiesto que los niveles de contaminacion de polvo ultrafino presentes en las estaciones de metro puede ser perjudicial para la salud de trabajadores y viajeros.
En este sentido M. Loxham (Matthew Loxham et al, “Physicochemical Characterization of Airborne Particulate Matter at a Mainline Underground Railway Station”, Environ. Sci. Technol., 2013, 47 (8), pp 3614-3622.) tras analizar las muestras de particulas de diversas granulometrfas presentes en el metro de Londres (PM0.1, PM 2.5 y PM10) pudieron constatar que las estaciones de metro no unicamente tienen cargas de materia particulada (PM) elevada en comparacion con el aire ambiente, sino tambien que en la medida en que se trata de
2
5
10
15
20
25
30
35
partfculas que derivan de fuentes ricas en metales puede suponer un riesgo para la salud. Ademas, estas partfculas pueden actuar como catalizadores en la generacion de especies reactivas de oxfgeno (ROS). Comparando las materia particulada con la presente en otros ambientes cargados de materia particulada como los tuneles de carretera se comprobo que la PM del metro era notablemente mas rica en Fe (en una cantidad que ascendfa a mas de 40% en masa) y en varios otros metales de transicion (Cu, Cr, Mn y Zn).
Tambien se constato que, en atencion a su morfologfa, la generacion de las partfculas mayores se producfa por abrasion mientras que las finas y ultrafinas derivaban, probablemente de procesos de alta temperatura. Y que las partfculas ultrafinas (PM0.1) tenfan eran potencialmente mas lesivas para la salud como consecuencia del mayor ratio del cociente superficie volumen y su mayor contenido en metales.
Similares investigaciones se han llevado a cabo en otras estaciones de metro, espanolas y europeas. Se llegaba a la conclusion de que las acciones de control en la fuente son importantes para el logro de una mejor calidad del aire en el entorno subterraneo.
El origen de la materia particulada metalica presente en las estaciones de tren subterraneo se encuentra en el desgaste de pastillas de frenos, en la friccion entre ruedas y rafles, asf como en la friccion de las catenarias con los cables electricos.
Las partfculas que se generan en el proceso de frenado o por rozamiento de las catenarias se producen esencialmente, dentro de los tuneles subterraneos. Sin embargo, al llegar el tren a la estacion, por el efecto piston, empuja una corriente de aire del interior del tunel a la estacion, arrastrando el conjunto de PM que se han ido generando y depositando en el interior de los tuneles.
Para su eliminacion diversas estrategias han sido abordadas. En primer lugar, en el proyecto HEXACOMM (Human Exposure to Aerosol Contaminants in Modern Microenvironments (http:
http://hexacomm.nilu.no/), proyecto financiado por el Septimo Programa Marco.) se plantea modificar el diseno de las estaciones para limitar la exposicion de los viajeros a sustancias contaminantes potencialmente nocivas. Tambien se ha analizado el tipo de pastillas de freno y su incidencia en las partfculas metalicas desprendidas, asf como estudiar los dos tipos de catenaria actuales -cobre y grafito- con la finalidad de determinar cual origina menores PM contaminantes.
5
10
15
20
25
30
35
Las cortinas de aire son bien conocidas, y se usan habitualmente para proporcionar una barrera no ffsica a traves de una entrada a un edificio. La barrera que proporciona la cortina de aire separa de forma limitada los ambientes externo e interno, resistiendo el flujo de aire desde el exterior hacia el interior del edificio, evitando que entren partfculas arrastradas por el aire externo y evitando, tambien corrientes del aire climatizado entre el interior y el exterior.
Con la finalidad de evitar que las PM de dentro de los tuneles puedan alcanzar las estaciones en la patente internacional de numero de solicitud WO2010GB002272 se ha propuesto el uso de una cortina de aire compuesta. La solicitud de patente francesa FR2757933 propone una cortina de aire vertical en la que dos pares de generadores de cortina de aire se enfrentan a traves de una abertura. Los pares estan separados el uno del otro y dentro de cada par las dos cortinas de aire se dirigen para converger una hacia la otra.
Las cortinas de aire verticales no pueden ser utilizadas en bocas de tuneles por la razon de que no puede ubicarse un sistema de aspiracion en la parte inferior del tunel y los sistemas de cortina de aire integrados unicamente por el sistema superior de ventilacion tienen una eficacia muy limitada. En estas patentes la solucion propuesta ha sido establecer la cortina de aire no en sentido vertical sino en sentido horizontal, a traves de la anchura de la puerta a separar.
BREVE EXPLICACION DE LA INVENCION
La invencion consiste en un sistema de captacion de partfculas en tuneles (estaciones subterraneas, aparcamientos subterraneos,...) segun las reivindicaciones.
La invencion reduce y evita el acceso de las partfculas metalicas que se generan en el interior de los tuneles subterraneos a las estaciones en las que se encuentran los viajeros y, al mismo tiempo, depura y elimina estas partfculas mediante un sistema de filtracion incorporado. Ademas, se pretende que tenga un consume energetico reducido. El sistema se basa en una o varias boquillas de ventilacion forzada en un lado de la boca del tunel sobre la que actuar y una o varias tomas de aspiracion en la pared opuesta, sobre las que se incorporan determinadas mejoras para su uso a los fines indicados: de eliminacion de las PM metalicas en las estaciones de metro.
El sistema de captacion de partfculas en estaciones subterraneas de la invencion se aplica en estaciones que poseen al menos un anden para espera de los usuarios y bajada y subida al
4
5
10
15
20
25
30
35
medio de transporte. Esta estacion estara por lo tanto incorporada dentro de un tunel o similar. El sistema comprende unas boquillas de expulsion de aire que estan conectadas a unas tomas de aire debajo del borde del anden. La conexion se realizara mediante una o mas bombas y uno o mas eliminadores de partfculas (por ejemplo, un filtro electrostatico, magnetico o ionico acompanado o no de mas elementos como concentradores de aire contaminado previos).
La disposicion de las tomas y de las boquillas puede ser homogenea, o comprender mas tomas en el extremo de entrada del medio de transporte al anden. Es decir, por el extremo del anden que primero alcanza el medio de transporte. De esta forma, la captura de partfculas sera mas fuerte donde se necesita.
Cuando la estacion posea andenes y vfas en ambos lados del tunel, se podra instalar un juego de tomas de aire en cada extremo de los andenes, principalmente en el anden mas proximo a la via por la que circula el convoy entrante.
El sistema puede estar activado en continuo, o depender de varios tipos de sensores que pueden disponerse alternativa o colaborativamente:
• Sensores de la posicion del medio de transporte. Las bombas se activaran cuando se aproxime un vehfculo, y se detendran una vez partido.
• Sensores de la presion en el tunel. Permitiran detectar incrementos de presion por el efecto piston.
• Sensores de la cantidad de partfculas en el ambiente. Permitiran definir un umbral a partir del cual se activa la purificacion del aire.
DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprension de la invencion, se incluyen las siguientes figuras.
Figura 1: vista esquematica de un ejemplo de realizacion.
MODOS DE REALIZACION DE LA INVENCION
A continuacion se pasa a describir de manera breve un modo de realizacion de la invencion, como ejemplo ilustrativo y no limitativo de esta.
5
10
15
20
25
30
35
La realizacion mostrada en las figuras se aplica en una estacion, cerrada o subterranea, donde el aire se renueve en menor medida que en una estacion abierta. Se aplica preferentemente en estaciones de metro, tranvfa o tren, por producir mas partfculas metalicas, pero puede ser tambien aplicable en otro tipo de estaciones.
La realizacion mostrada en las figuras comprende unas boquillas (1) de expulsion de aire situadas en el anden, proximas a su borde. Las boquillas (1) se dispondran generalmente encima de los usuarios para que no se llenen de suciedad ni afecten al paso de los usuarios. En paralelo, se dispondran unas tomas (2) de aire por debajo del borde del anden, cercanas a las vfas. Las boquillas (1) y las tomas (2) se podran distribuir homogeneamente a lo largo del anden, o aumentar su concentracion en el extremo o extremos de entrada al anden, por donde el tren (3) o medio de transporte entra al anden, frena y genera mas partfculas. Es incluso posible disponerlas unicamente en ese extremo.
Entre las tomas (2) de aire y las boquillas (1) de expulsion se formara un circuito con eliminadores (4) de partfculas. Estos eliminadores (4) podran ser un deposito de decantacion, un ciclon, filtros de barrera o de otro tipo,... pero preferiblemente comprenderan filtros electrostaticos, magneticos o ionicos para captar las partfculas metalicas. Si se desea se podran disponer concentradores de aire contaminado (5) previos a los filtros. Por ejemplo, uno o mas separadores ciclonicos que dividan el flujo en su parte limpia (por el eje del ciclon) y sucia (por la base del ciclon).
La circulacion del aire entre las tomas (2) y las boquillas (1) estara asistida por uno o mas ventiladores o bombas (6) de caudal variable.
Las estaciones de metro, de tranvfa subterraneo y otras similares poseen sensores de la presencia y posicion de los trenes, utilizados para gestionar el trafico. El sistema podra hacer uso de esos sensores para su activacion o frenado.
Una segunda opcion es que el sistema este conectado a unos sensores (no representados) que midan la corriente y presion de aire en el interior del tunel. De este modo en condiciones normales de funcionamiento, cuando ningun tren (3) esta llegando a la estacion, el caudal de ventilacion del sistema es reducido o nulo, dado que en ese momento no se requiere del efecto de limpieza que se pretende obtener. Sin embargo, cuando un tren (3) se aproxima a la estacion y, como consecuencia del efecto piston, mueve aire del interior del tunel hacia la estacion, el sensor lo detecta y una unidad de control (no representada) incrementa la presion
6
5
10
15
20
25
30
35
de trabajo de las bombas (6), para ajustar el consumo del sistema de ventilacion que ofrece la barrera ffsica, a los momentos en que se genera una corriente de aire del interior del tunel hacia la estacion, que arrastra las partfculas indeseables.
El sistema detendna las bombas (6) automaticamente pasado un tiempo. Por ejemplo, el sistema podna activarse cuando el tren (3) o convoy este a una distancia de 200-500m, momento en el que el efecto piston provoca una corriente de aire hacia la estacion, lo que proporciona un flujo de aire cargado de partfculas metalicas que debe derivarse hacia los eliminadores (4). En cambio cuando el tren (3) se marche, con o sin parada en la estacion, se desactivara temporalmente el sistema pasados unos segundos, hasta el reinicio del ciclo con la aproximacion de otro tren (3), por la misma vfa o la opuesta.
Los sensores tambien podran activar el sistema cuando observen que las partfculas superan un umbral prefijado.
Si se desea aumentar la captacion de partfculas, se podran disponer mas tomas (2) de aire y derivar parte del flujo captado a puntos por encima o detras de los usuarios, para dificultar que las partfculas accedan al anden. Es posible que generen una cortina de aire de aislamiento desde el techo, aunque se considera menos preferido porque podna remover excesivamente el ambiente.
En las estaciones con andenes y vfas a ambos lados, es posible definir una lmea de boquillas (1) de expulsion de aire, vertical, desde el techo del tunel, en el punto medio de las vfas. De esta forma, la corriente generada por estas boquillas (1) ayuda a dirigir las partfculas hacia las tomas (2).
En el caso de estaciones de autobuses o similar, donde el desnivel entre el anden y la carretera es reducido, las tomas (2) se situaran en la acera o en las bocas de acceso de los vehfculos a la estacion subterranea.
El sistema comprendera las valvulas, manometros, by-pass, correspondientes a este tipo de instalaciones.

Claims (1)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    ES 2 589 355 A1
    REIVINDICACIONES
    1 - Sistema de captacion de partfculas en estaciones subterraneas, del tipo que posee un anden para espera de los usuarios y bajada y subida al medio de transporte dentro de un tunel o similar, caracterizado por que comprende unas boquillas (1) de expulsion de aire conectadas a unas tomas (2) de aire debajo del borde del anden, mediante una o mas bombas (6) y uno o mas eliminadores (4) de partfculas.
    2- Sistema, segun la reivindicacion 1, donde los eliminadores (4) de partfculas comprenden un filtro electrostatico, magnetico o ionico.
    3- Sistema, segun la reivindicacion 1, que comprende uno o mas concentradores de aire contaminado (5) previos al eliminador (4) de partfculas.
    4- Sistema, segun la reivindicacion 1, que comprende mas tomas (2) de aire en el extremo o extremos de entrada del medio de transporte al anden que en los demas puntos del mismo.
    5- Sistema, segun la reivindicacion 1, para estaciones con anden y vfas en ambos lados del tunel, que comprende boquillas (1) de expulsion de aire vertical en el centro del tunel.
    6- Sistema, segun la reivindicacion 1, que comprende sensores de la posicion del medio de transporte.
    7- Sistema, segun la reivindicacion 1, que posee sensores de la presion en el tunel.
    8- Sistema, segun la reivindicacion 1, que posee sensores de la cantidad de partfculas en el ambiente.
ES201631074A 2016-08-04 2016-08-04 Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas Active ES2589355B1 (es)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201631074A ES2589355B1 (es) 2016-08-04 2016-08-04 Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ES201631074A ES2589355B1 (es) 2016-08-04 2016-08-04 Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2589355A1 ES2589355A1 (es) 2016-11-11
ES2589355B1 true ES2589355B1 (es) 2017-08-23

Family

ID=57226488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES201631074A Active ES2589355B1 (es) 2016-08-04 2016-08-04 Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas

Country Status (1)

Country Link
ES (1) ES2589355B1 (es)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019119017A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Mann+Hummel Gmbh Bahnhof, Zugangskontrolleinrichtung für einen Bahnhof und Verwendung einer Zugangskontrolleinrichtung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210423A (ja) * 1996-01-31 1997-08-12 Sanyo Electric Co Ltd 空気調和システム
KR100355250B1 (ko) * 1999-08-16 2002-10-11 김동수 지하철 환기 시스템
KR101085790B1 (ko) * 2010-12-14 2011-11-30 (주)팬코리아 테크놀러지 지하철 승강장용 열풍방지 장치

Also Published As

Publication number Publication date
ES2589355A1 (es) 2016-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101517906B1 (ko) 이동 수단을 이용한 대기 미세먼지 포집 장치
KR101632045B1 (ko) 레일 운행형 차량용 집진 장치 및 이를 포함하는 레일 운행형 차량
KR101140386B1 (ko) 지하철 터널 내부 공기질 정화장치
CN104594278B (zh) 一种高速公路雾、霾净化系统及净化方法
Park et al. A review of traditional and advanced technologies for the removal of particulate matter in subway systems
JP2017006907A (ja) 無動力集塵装置
BRPI0721362A2 (pt) mÉtodo e equipamento para filtrar o ar em um ambiente urbano
CN108952798A (zh) 一种具有防排烟和人员应急疏散功能的铁路救援站
CN208198419U (zh) 一种轨道车辆用防尘防水进风格栅
KR101988299B1 (ko) 공기여과수단을 갖는 버스정류장
CN106091119B (zh) 无死角除尘的空气净化系统
KR101046939B1 (ko) 지하철 공기 정화장치
ES2589355B1 (es) Sistema de captación de partículas en estaciones subterráneas
KR20130107783A (ko) 도로나 철로에 있는 미세먼지 제거방법 및 그 장치
CN202191819U (zh) 基于除尘和常温吸附为一体的隧道废气净化装置
US9546549B2 (en) Ventilation system for tunnel section or covered road
KR20200001384U (ko) 가로등을 포함하는 시설물을 이용한 미세 먼저 제거 시스템
CN107875784A (zh) 一种除雾霾的拖车及其装置
KR102189075B1 (ko) 미세먼지 저감시스템을 갖는 공간분리형 버스정류장
KR101006169B1 (ko) 지하철 역 터널에 설치되는 자기성 분진 수거 장치
ES2944484T3 (es) Estación, en particular estación en túnel y uso de una unidad de filtro en una estación
ITPD20090011A1 (it) Dispositivo per l'aspirazione e filtrazione di polveri sottili nell'aria
KR20090094512A (ko) 지하철도 터널분진 포집용 무동력 원심집진장치
KR102208241B1 (ko) 지하 터널 공간의 미세먼지 저감을 위한 고효율 집진 장치
KR20160097896A (ko) 선로 세척 장치

Legal Events

Date Code Title Description
FG2A Definitive protection

Ref document number: 2589355

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B1

Effective date: 20170823

PC2A Transfer of patent

Owner name: FULL HUNTER, S.L.

Effective date: 20210423