آنالیزهای پینچ روشی برای حداقل رساندن مصرف انرژی فرآیندهای شیمیایی با محاسبه هدف‌های انرژی امکان‌پذیر به لحاظ ترمودینامیکی (یا حداقل مصرف انرژی) و دستیابی به آن‌ها با بهینه کردن سیستم‌های بازیاب حرارتی، روش‌های تأمین انرژی و فرآیندهای عملگر شرایط است. همچنین با نام یکپارچگی فرآیند، یکپارچگی حرارت، یکپارچگی انرژی و فناوری پینچ نیز شناخته می‌شود.

یک کندانسور سطح عبارتی رایج برای مبدل پوسته لوله آب‌خنک است که بر روی دود خروجی از توربین بخار در نیروگاه‌های توان گرمایی استفاده نصب می‌شود. این کندانسورها مبدل‌های حرارتی هستند که بخار را از حالت گازی به حالت مایع در فشار زیر فشار اتمسفر تبدیل می‌کند. در مکان‌هایی که فراهم کردن آب مشکل است، از کندانسورهای هوا خنک استفاده می‌شود. با این وجود، یک کندانسور هوا خنک به‌طور قابل‌توجهی گران‌تر است و نمی‌تواند به کمی دما و فشار سطح کندانسور آب‌خنک در خروجی توربین برسد.

   مبدل‌های حرارتی دریایی تفاوتی با مبدل‌های غیر دریایی جز اینکه روی کشتی‌ها سوار می‌شوند، ندارند. مبدل‌های حرارتی در کاربردهای بسیاری استفاده می‌شوند. می‌توان از این مبدل‌های برای گرمایش و سرمایش استفاده کرد. دو نمونه از مبدل‌های حرارتی پراستفاده در کاربردهای دریایی عبارت‌اند از: مبدل‌های صفحه‌ای، مبدل‌های پوسته لوله. نگهداری این مبدل‌های حرارتی باعث جلوگیری از شکست و خوردگی آن‌ها می‌شود.

 لوله حرارتی دستگاه انتقال حرارت است که اصول رسانش حرارتی و انتقال فاز را باهم ترکیب می‌کند تا به‌صورت کارآمد، انتقال حرارت بین دو فصل مشترک جامد را مدیریت کند.

 مقاومت حرارتی یک ویژگی حرارتی و یک اندازه‌گیری اختلاف دما است که به‌واسطه آن، یک شی یا ماده در برابر جریان حرارتی مقاومت می‌کند. مقاومت حرارتی رابطه دوجانبه‌ای رسانش حرارتی است.

 میل به کاربردهای انتقال حرارتی، از ابتدا تا به امروز، بسیار زیاد بوده است. اصلی‌ترین زمینه‌هایی که این تکنیک پیشرفت کرده، تبرید و صنعت خودروسازی است که در مبدل‌های آن‌ها، از سطوح افزایش‌یافته استفاده می‌شود. امروزه رقابت شدیدی در این زمینه برای مبدل‌های حرارتی وجود دارد.

مبدلهای پوسته – لوله پرکاربرد ترین مبدلهای در صنعت می باشند . این مبدلها دارای آرایشهای جریان موازی همسو ،غیر همسو و جریان مخالف هستند . بسته به تعداد مسیر پوسته و لوله ، این مبدل ها انواع مختلفی دارند . ساده ترین آنها شامل یک مسیر لوله می باشد و برای اینکه سیال سمت پوسته عمود بر لوله ها حرکت کند و اغتشاش جریان و در نتیجه ضریب انتقال حرارت در این سمت افزایش یابد ، ازصفحات نگهدارنده استفاده می شود.

سطوح مبدل های حرارتی در معرض رسوبات ناشی از ناخالصی های سیال ، زنگ زدن و سایر واکنش های شیمیایی بین سیال و ماده سطح می باشند . پدیده جرم گرفتگی عبارت است از ایجاد فاز جامد نامطلوب بر روی سطح جامد که نتیجه دو فازی شدن سیال – جامد است . به دلیل ته نشینی ماده ناخواسته روی سطح انتقال حرارت و ایجاد یک مقاومت ، ضریب کلی انتقال حرارت کاهش می یابد ، از سوی دیگر اضافه شدن یک سطح کاملاً متخلخل باعث می شود که افت فشار در داخل لوله ها افزایش یافته و هزینه پمپاژ بالا رود .

مبدل‌های حرارتی را می توان از جنبه های مختلف دسته بندی کرد :

• بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم
• براساس جهت جریان سیال سرد و گرم
• بر اساس مکانیسم انتقال حرارت بین دو سیال سرد و گرم
• براساس ساختمان مکانیکی آن‌ها

   آرایش نسبی جریان در مبدلهای حرارتی به معنی ارتباط هندسی بین جریان‌ها است. باید توجه کرد که آرایش‌هایی که در این‌جا توضیح داده می‌شوند، ایده‌آل شده آن‌چه در عمل رخ می‌دهد، هستند ولی در عمل هیچ‌گاه نمی‌توان الگوهای جریان را مطابق با حالت ایده‌آل برقرار کرد.