Миновав поверхностный нагреватель, питательная вода под давлением закачивалась выше, в общий нагреватель прямого нагрева, расположенный на передней переборке машинного отделения (на уровне палубы «D» по миделю). В нем вода нагревалась еще сильнее, поскольку проходила внутри через клапан с пружинным возвратом и падала на коническую дисперсионную пластину. Упав на нее, вода по каплям проходила через отработанный пар, поступавший от многочисленного вспомогательного оборудования.
После силовой установки и динамо-машин вторым по величине потребителем пара на борту «Титаника» являлся камбуз. Поэтому нагреватель размещался здесь не случайно – в него поступал обильный отработанный пар от различного оборудования кухни первого и второго классов, а также из расположенной по соседству буфетной первого класса, где работали паровые нагреватели для тарелок.
Так температура питательной воды повышалась до 110 °С и конденсировала поступавший отработанный пар, сразу возвращая его в систему питания. Кроме этого, нагреватель прямого нагрева выводил из питательной воды большую часть кислорода и прочие газы, тем самым снижая коррозию внутри котлов. Для отсоса отделенных газов между нагревателем и конденсаторами имелся трубопровод, создававший необходимый вакуум.
Лишенная давления в нагревателе, питательная вода самотеком попадала в четыре пары главных питающих насосов, установленных на уровне настила палубы вдоль бортов машинного отделения. Насосы подавали котельную воду в систему питающих магистралей котельных под давлением, превышавшим рабочее давление котлов. К магистралям насосы подключались через клапанные коробки, позволявшие любому насосу питать любую магистраль.
Из магистралей вода уже под ручным контролем подавалась в котлы до уровня, покрывавшего топки и дымогарные трубы, но при этом оставалось необходимое пространство над поверхностью воды для выработки пара. Переполнения следовало избегать также для предотвращения «заливки», т. е. попадания воды в паропроводные магистрали, что могло привести к серьезным повреждениям и даже к разрушению паропроводов и оборудования под действием гидравлического удара.
Весь цикл шел непрерывно, если силовая установка работала. Имелась меньшая по размерам вспомогательная конденсационная система, собиравшая отработанный пар от различных агрегатов во время стоянки в порту, когда большинство котлов не работало и основная конденсационная и возвратная системы не требовались.
Поскольку для питания котлов можно было использовать исключительно пресную воду, морская вода применялась лишь для охлаждения трубок конденсатора.